JP2015120285A - Ink supply mechanism, ink supply method, and droplet discharge device - Google Patents

Ink supply mechanism, ink supply method, and droplet discharge device Download PDF

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Toshihiro Yokozawa
敏浩 横澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink supply mechanism which may stably supply an ink to a droplet discharge head without wasting the ink, and to provide an ink supply method and a droplet discharge device.SOLUTION: An ink supply mechanism 80 includes: an ink tank 81 in which an ink is stored; a filter 82; an open type first sub tank 85 which may control a head pressure of the ink to a droplet discharge head 50; a second sub tank 84 provided between the filter 82 and the first sub tank 85; a first on-off valve 95 provided at the filter 82 side, a second on-off valve 97 provided at the second sub tank 84 side, and a third on-off valve 98 provided at the first sub tank 85 side, in an area between the filter 82 and the first sub tank 85; a first pressure regulation mechanism 91 connected with the ink tank 81; and a second pressure regulation mechanism 92 connected with the second sub tank 84. Capacity of the second sub tank 84 is larger than capacity of the filter 82.

Description

本発明は、液滴吐出ヘッドへインクを供給するインク供給機構及びインク供給方法、液滴吐出装置に関する。   The present invention relates to an ink supply mechanism, an ink supply method, and a droplet discharge device that supply ink to a droplet discharge head.

インクジェットプリンターなどの液滴吐出装置は、インクをノズルから液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドにインクを供給するインク供給機構とを備えている。液滴吐出ヘッドのノズルからインクを安定的に吐出するために、インク中に含まれる異物や気泡などを除去するため例えばフィルターがインク供給機構に含まれている。フィルターは目詰まりの程度によって交換が必要となるが、フィルターの内部にはインクが含まれているので、フィルターの取り扱いが課題となることがある。   A droplet discharge device such as an ink jet printer includes a droplet discharge head that discharges ink as a droplet from a nozzle, and an ink supply mechanism that supplies ink to the droplet discharge head. In order to stably eject ink from the nozzles of the droplet ejection head, for example, a filter is included in the ink supply mechanism in order to remove foreign matters and bubbles contained in the ink. The filter needs to be replaced depending on the degree of clogging. However, since the filter contains ink, the handling of the filter may be a problem.

例えば、特許文献1には、インク保持容器と、インク保持容器中のインクをフィルターを介して記録ノズルに供給する供給手段とを備え、フィルターの1次側とインク保持容器の上部空気溜り部とを開閉手段を介して連通させ、フィルターの2次側と記録ノズルとの間のインク供給経路からインクを吸引して、インク保持容器に回収するインクジェット記録装置のインク循環ユニットが開示されている。
上記特許文献1のインク循環ユニットによれば、手や装置内部をインクで汚すことなく、フィルター内のインク廃棄、充填作業ができるので、保守性が向上するとしている。
For example, Patent Document 1 includes an ink holding container and a supply unit that supplies ink in the ink holding container to a recording nozzle through a filter, and includes a primary side of the filter and an upper air reservoir of the ink holding container. An ink circulation unit of an ink jet recording apparatus is disclosed in which the ink is communicated via an opening / closing means, and ink is sucked from an ink supply path between the secondary side of the filter and the recording nozzle and collected in an ink holding container.
According to the ink circulation unit of Patent Document 1, the ink can be discarded and filled in the filter without staining the hands and the inside of the apparatus with ink, so that maintainability is improved.

特開平5−261936号公報JP-A-5-261936

上記特許文献1に記載のインクジェット記録装置を工業的な用途で用いる場合、インクに含まれる微小な異物をフィルターを用いて除去しようとすると、インク供給時のフィルターによる圧損がフィルターの孔径を小さくするほど大きくなり、記録ノズルへのインクの供給が不安定になるという課題がある。フィルターの圧損を減らすには、フィルターの容量を大きくする方法が考えられるが、フィルター交換時にフィルター内から排除するインクの量が増えてしまう。したがって、フィルター内から排除したインクを有効に再利用できるようにすることが求められる。
上記特許文献1のインク循環ユニットでは、フィルターの2次側と記録ノズルとの間のインク供給経路から吸引して回収したインクをインク保持容器に戻しているので、一旦フィルターで濾過されたインクに再び微小な異物が混ざってしまうという課題もある。
When the ink jet recording apparatus described in Patent Document 1 is used for industrial purposes, if a fine foreign matter contained in the ink is removed using a filter, pressure loss due to the filter during ink supply reduces the pore size of the filter. There is a problem that the ink supply to the recording nozzle becomes unstable. In order to reduce the pressure loss of the filter, a method of enlarging the capacity of the filter is conceivable, but the amount of ink excluded from the inside of the filter increases when the filter is replaced. Therefore, it is required that ink removed from the filter can be effectively reused.
In the ink circulation unit of Patent Document 1, since the ink collected by suction from the ink supply path between the secondary side of the filter and the recording nozzle is returned to the ink holding container, the ink once filtered by the filter is used. There is also a problem that minute foreign matters are mixed again.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係るインク供給機構は、液滴吐出ヘッドにインクを供給するためのインク供給機構であって、インクが貯留されるインクタンクと、前記インクタンクと前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられたフィルターと、前記フィルターと前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられ、前記液滴吐出ヘッドに対するインクの水頭圧を制御可能な開放型の第1サブタンクと、前記フィルターと前記第1サブタンクとの間に設けられた第2サブタンクと、前記フィルターと前記第1サブタンクとの間において前記フィルター側に設けられた第1の開閉バルブと、前記フィルターと前記第1サブタンクとの間において前記第2サブタンク側に設けられた第2の開閉バルブと、前記フィルターと前記第1サブタンクとの間において前記第1サブタンク側に設けられた第3の開閉バルブと、前記インクタンクに接続され、前記インクタンク内の圧力を制御可能な第1圧力調整機構と、前記第2サブタンクに接続され、前記第2サブタンク内の圧力を制御可能な第2圧力調整機構と、を備え、前記第2サブタンクの容量は、前記フィルターの容量よりも大きいことを特徴とする。   Application Example 1 An ink supply mechanism according to this application example is an ink supply mechanism for supplying ink to a droplet discharge head, and includes an ink tank that stores ink, the ink tank, and the droplet discharge A filter provided between the head, an open first sub-tank provided between the filter and the droplet discharge head and capable of controlling a water head pressure of the ink with respect to the droplet discharge head, and the filter A second sub tank provided between the filter and the first sub tank, a first on-off valve provided on the filter side between the filter and the first sub tank, the filter and the first sub tank, A second on-off valve provided on the second sub tank side, and the first sub tank between the filter and the first sub tank. A third open / close valve provided on the side of the ink tank, a first pressure adjusting mechanism connected to the ink tank and capable of controlling the pressure in the ink tank, and connected to the second sub tank, A second pressure adjusting mechanism capable of controlling the pressure of the second sub-tank, wherein a capacity of the second sub tank is larger than a capacity of the filter.

本適用例によれば、第2の開閉バルブを閉じて、第1の開閉バルブ及び第3の開閉バルブを開き、第1圧力調整機構によってインクタンク内の圧力を上昇させれば、インクタンク内の貯留されたインクをフィルターで濾過した後に、水頭圧の調整が可能な第1サブタンクを経由して液滴吐出ヘッドに安定的に供給できる。
そして、フィルターの交換が必要なときには、第3の開閉バルブを閉じて、第1の開閉バルブ及び第2の開閉バルブを開き、第2圧力調整機構により第2サブタンク内の圧力を減圧すれば、フィルター内に充填されたインクをすべて第2サブタンクに回収することができる。さらに、フィルターを交換中に、第1の開閉バルブを閉じて、第2の開閉バルブ及び第3の開閉バルブを開いて、第2サブタンクに回収されたインクを第1サブタンクを経由して液滴吐出ヘッドに供給することができる。
すなわち、フィルターの交換時において、フィルターに充填されたインクを廃棄することなく利用可能であると共にインクの供給を停止する時間が削減され、液滴吐出ヘッドにインクを安定して供給可能なインク供給機構を提供できる。
According to this application example, if the second on-off valve is closed, the first on-off valve and the third on-off valve are opened, and the pressure in the ink tank is increased by the first pressure adjusting mechanism, After the stored ink is filtered with a filter, the ink can be stably supplied to the droplet discharge head via the first sub tank capable of adjusting the water head pressure.
When the filter needs to be replaced, the third on-off valve is closed, the first on-off valve and the second on-off valve are opened, and the pressure in the second sub tank is reduced by the second pressure adjustment mechanism. All of the ink filled in the filter can be collected in the second sub tank. Further, during the replacement of the filter, the first on-off valve is closed, the second on-off valve and the third on-off valve are opened, and the ink collected in the second sub tank is dropped through the first sub tank. It can be supplied to the discharge head.
In other words, when replacing the filter, the ink filled in the filter can be used without being discarded, and the time for stopping the ink supply is reduced, so that the ink can be stably supplied to the droplet discharge head. A mechanism can be provided.

上記適用例に記載のインク供給機構において、前記第1サブタンクの容量は、前記インクタンクの容量よりも小さいことが好ましい。
この構成によれば、第1サブタンクにおける水頭圧の管理の精度を向上させることができる。すなわち、水頭圧の変動によって液滴吐出ヘッドから吐出されるインクの吐出量が変動することを抑制できる。
In the ink supply mechanism according to the application example, it is preferable that a capacity of the first sub tank is smaller than a capacity of the ink tank.
According to this configuration, it is possible to improve the accuracy of water head pressure management in the first sub tank. That is, it is possible to suppress fluctuations in the ejection amount of ink ejected from the droplet ejection head due to fluctuations in the water head pressure.

上記適用例に記載のインク供給機構において、前記第1サブタンクの容量は、前記インクタンクの容量よりも小さく、前記第2サブタンクの容量は、前記フィルターの容量に前記第1サブタンクの容量を加えた値よりも大きいとしてもよい。
この構成によれば、インク供給機構全体のメンテナンスが必要な例えばインクの種類を変えるときなどに、フィルターに充填されたインクだけでなく、第1サブタンクに充填されたインクも第2サブタンクに回収して有効に利用することができる。
In the ink supply mechanism according to the application example, the capacity of the first sub tank is smaller than the capacity of the ink tank, and the capacity of the second sub tank is obtained by adding the capacity of the first sub tank to the capacity of the filter. It may be larger than the value.
According to this configuration, not only the ink filled in the filter but also the ink filled in the first sub-tank is collected in the second sub-tank when, for example, changing the type of ink that requires maintenance of the entire ink supply mechanism. Can be used effectively.

上記適用例に記載のインク供給機構において、前記第2サブタンクの底面積は、前記第1サブタンクの底面積よりも大きいことが好ましい。
この構成によれば、第1サブタンクと第2サブタンクとにおけるインクの液位が例えば同じであっても、第2サブタンクにおける水頭圧を第1サブタンクにおける水頭圧より小さくすることができる。つまり、液滴吐出ヘッドへのインク供給に対する第2サブタンクにおける水頭圧の影響を小さくすることができる。
In the ink supply mechanism according to the application example, it is preferable that a bottom area of the second sub tank is larger than a bottom area of the first sub tank.
According to this configuration, even if the liquid levels of the ink in the first sub tank and the second sub tank are the same, the water head pressure in the second sub tank can be made smaller than the water head pressure in the first sub tank. That is, the influence of the water head pressure in the second sub tank on the ink supply to the droplet discharge head can be reduced.

上記適用例に記載のインク供給機構において、前記第1サブタンクには、前記第1サブタンク内のインクの液位を検出する圧力センサーが取り付けられていることが好ましい。
この構成によれば、インクの液位を圧力センサーで検出するので、光学式センサーで液位を検出する場合に比べて、インクが光の影響を受け難い。言い換えれば、外光などによって変質したり劣化したりするインクも水頭圧を管理して供給することができる。
In the ink supply mechanism according to the application example, it is preferable that a pressure sensor that detects a liquid level of ink in the first sub tank is attached to the first sub tank.
According to this configuration, since the liquid level of the ink is detected by the pressure sensor, the ink is less affected by light than when the liquid level is detected by the optical sensor. In other words, ink that is altered or deteriorated by external light or the like can be supplied by managing the water head pressure.

上記適用例に記載のインク供給機構において、前記第1サブタンクと前記液滴吐出ヘッドとの間に圧力調整弁を備えることが好ましい。
この構成によれば、圧力調整弁によりインクの水頭圧の管理を精度よく行えるので、液滴吐出ヘッドに対してインクを過不足なく安定して供給することができる。
In the ink supply mechanism according to the application example described above, it is preferable that a pressure adjustment valve is provided between the first sub tank and the droplet discharge head.
According to this configuration, since the water head pressure of the ink can be accurately managed by the pressure adjustment valve, it is possible to stably supply the ink to the droplet discharge head without excess or deficiency.

上記適用例に記載のインク供給機構において、前記フィルターと前記第1サブタンクとを繋ぐ第1のインク供給経路は、前記第1サブタンクと前記第2サブタンクとを繋ぐ第2のインク供給経路の途中に着脱可能に接続されていることが好ましい。
この構成によれば、第2のインク供給経路に対して第1のインク供給経路を切り離しても、第2サブタンクから第1サブタンクにインクを供給することができる。つまり、インクタンクとフィルターとを同時に交換するメンテナンスを液滴吐出ヘッドへのインクの供給を停止せずに実施することができる。
In the ink supply mechanism according to the application example, the first ink supply path that connects the filter and the first sub tank is in the middle of the second ink supply path that connects the first sub tank and the second sub tank. It is preferable to be detachably connected.
According to this configuration, even if the first ink supply path is disconnected from the second ink supply path, ink can be supplied from the second sub tank to the first sub tank. That is, the maintenance for exchanging the ink tank and the filter at the same time can be performed without stopping the supply of ink to the droplet discharge head.

上記適用例に記載のインク供給機構において、前記第1のインク供給経路の途中に気泡検出装置が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、第1のインク供給経路から第1サブタンクを経由して液滴吐出ヘッドに送り込まれるインク中の気泡を監視することができる。気泡が所定の水準よりも多いときには、例えば第1圧力調整機構を用いてインクタンクを減圧したり、また第2圧力調整機構を用いて第2サブタンクを減圧することで、それぞれのタンクの中のインクに対して脱気処理を施すことができる。
In the ink supply mechanism according to the application example described above, it is preferable that a bubble detection device is provided in the middle of the first ink supply path.
According to this configuration, it is possible to monitor the bubbles in the ink sent from the first ink supply path to the droplet discharge head via the first sub tank. When the number of bubbles is higher than a predetermined level, for example, the ink tank is depressurized using the first pressure adjusting mechanism, or the second sub tank is depressurized using the second pressure adjusting mechanism. The ink can be deaerated.

[適用例]本適用例に係るインク供給方法は、液滴吐出ヘッドにインクを供給するためのインク供給方法であって、インクが貯留されるインクタンクと、前記インクタンクと前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられたフィルターと、前記フィルターと前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられ、前記液滴吐出ヘッドに対するインクの水頭圧を制御可能な開放型の第1サブタンクと、前記第1サブタンクと前記フィルターとの間に設けられた第2サブタンクと、を備え、前記第2サブタンクの容量が前記フィルターの容量よりも大きいインク供給機構を用い、前記インクタンクから前記第1サブタンクを経由して前記液滴吐出ヘッドにインクを供給し、前記フィルターを交換するときは、前記フィルター内のインクを前記第2サブタンクに回収し、前記フィルターを交換している期間は、前記第2サブタンクに回収されたインクを前記第1サブタンクを経由して前記液滴吐出ヘッドに供給することを特徴とする。   [Application Example] An ink supply method according to this application example is an ink supply method for supplying ink to a droplet discharge head, and includes an ink tank in which ink is stored, the ink tank, and the droplet discharge head. A filter provided between the filter and the droplet discharge head, and an open-type first sub-tank that is capable of controlling the water head pressure of the ink with respect to the droplet discharge head, and the first A second subtank provided between the subtank and the filter, and using an ink supply mechanism in which the capacity of the second subtank is larger than the capacity of the filter, from the ink tank to the first subtank. When the ink is supplied to the droplet discharge head and the filter is replaced, the ink in the filter is collected in the second sub tank, Period in which you change the filter is characterized in that the ink recovered into the second sub-tank via the first sub-tank is supplied to the liquid droplet ejection heads.

本適用例によれば、フィルターの交換時において、フィルターに充填されたインクを廃棄することなく利用可能であると共にインクの供給を停止する時間が削減され、液滴吐出ヘッドにインクを安定且つ効率的に供給可能なインク供給方法を提供できる。   According to this application example, when the filter is replaced, the ink filled in the filter can be used without being discarded, and the time for stopping the supply of ink is reduced, so that the ink is stably and efficiently supplied to the droplet discharge head. An ink supply method that can be supplied in an economical manner can be provided.

上記適用例に記載のインク供給方法において、前記インクタンクのインクを前記フィルターで濾過して前記第2サブタンクへ充填するステップを有し、前記インクタンクを交換するときは、前記第2サブタンクへ充填されたインクを前記第1サブタンクを経由して前記液滴吐出ヘッドに供給することが好ましい。
この方法によれば、インクタンクの交換時において、インクの供給を停止する時間が削減され、液滴吐出ヘッドにフィルターで濾過したインクを効率的に供給可能なインク供給方法を提供できる。
In the ink supply method according to the application example, the method includes a step of filling the second subtank by filtering the ink in the ink tank with the filter, and filling the second subtank when the ink tank is replaced. Preferably, the ink thus supplied is supplied to the droplet discharge head via the first sub tank.
According to this method, it is possible to provide an ink supply method that can reduce the time for stopping the supply of ink when replacing the ink tank and can efficiently supply the ink filtered by the filter to the droplet discharge head.

[適用例]本適用例に係る液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと、上記適用例に記載のインク供給機構と、を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、インクの無駄を省いて液滴吐出ヘッドに安定且つ効率的にインクが供給されるので、高い生産性を有する液滴吐出装置を実現できる。
[Application Example] A droplet discharge apparatus according to this application example includes a droplet discharge head and the ink supply mechanism described in the above application example.
According to this application example, ink is wasted and ink is stably and efficiently supplied to the droplet discharge head, so that a droplet discharge device having high productivity can be realized.

上記適用例に記載の液滴吐出装置において、複数の前記液滴吐出ヘッドが搭載されたキャリッジを有し、前記キャリッジには、前記インク供給機構のうち前記第1サブタンクが配置されていることが好ましい。
この構成によれば、キャリッジを交換することで、液滴吐出ヘッドだけでなく第1サブタンクのメンテナンスをインクを無駄にすることなく同時に行うことができる液滴吐出装置を提供できる。
The liquid droplet ejection apparatus according to the application example described above, further including a carriage on which a plurality of the liquid droplet ejection heads are mounted, and the first sub tank of the ink supply mechanism is disposed on the carriage. preferable.
According to this configuration, it is possible to provide a droplet discharge device that can perform maintenance of the first sub tank as well as the droplet discharge head at the same time without wasting ink by exchanging the carriage.

液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the structure of a droplet discharge apparatus. (a)は液滴吐出ヘッドの構成を示す概略斜視図、(b)は液滴吐出ヘッドにおける加圧部の構造を示す概略斜視図、(c)は液滴吐出ヘッドのノズルを含む構造を示す概略断面図。(A) is a schematic perspective view showing a configuration of a droplet discharge head, (b) is a schematic perspective view showing a structure of a pressurizing portion in the droplet discharge head, and (c) is a structure including a nozzle of the droplet discharge head. FIG. ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの配置を示す概略平面図。FIG. 3 is a schematic plan view showing the arrangement of droplet discharge heads in the head unit. 液滴吐出装置における制御系を示すブロック図。The block diagram which shows the control system in a droplet discharge apparatus. インク供給機構の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of an ink supply mechanism. キャリッジにおける第1サブタンクと圧力調整弁の配置を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows arrangement | positioning of the 1st sub tank and pressure control valve in a carriage. 第1サブタンクの詳細を示す断面図。Sectional drawing which shows the detail of a 1st subtank. 通常時における液滴吐出ヘッドへのインク供給方法を説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating a method for supplying ink to a droplet discharge head in a normal state. 第2サブタンクにインクを充填するステップを説明する図。The figure explaining the step which fills a 2nd sub tank with ink. インクタンクの交換時における液滴吐出ヘッドへのインク供給方法を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating an ink supply method to a droplet discharge head when an ink tank is replaced. フィルター交換時における液滴吐出ヘッドへのインク供給方法を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining an ink supply method to a droplet discharge head when a filter is replaced.

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings to be used are appropriately enlarged or reduced so that the part to be described can be recognized.

<液滴吐出装置>
まず、本実施形態のインク供給機構を備えた液滴吐出装置について、図1〜図4を参照して説明する。図1は液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図である。
<Droplet ejection device>
First, a droplet discharge device provided with an ink supply mechanism of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of the droplet discharge device.

図1に示すように、本実施形態の液滴吐出装置10は、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッド50(図2(a)参照)から機能性材料を含む液体(インク)を、被吐出物である例えば平板状のワークWに吐出する装置である。液滴吐出装置10は、ワークWを主走査方向(Y軸方向)に移動させるワーク移動機構20と、キャリッジ8を主走査方向に直交する副走査方向(X軸方向)に移動させるキャリッジ移動機構30とを備えている。液滴吐出ヘッド50はキャリッジ8のヘッドユニット9に搭載されている。   As shown in FIG. 1, the droplet discharge device 10 of this embodiment discharges a liquid (ink) containing a functional material from a droplet discharge head 50 (see FIG. 2A) having a plurality of nozzles. For example, it is a device that discharges to a flat workpiece W. The droplet discharge device 10 includes a workpiece moving mechanism 20 that moves the workpiece W in the main scanning direction (Y-axis direction), and a carriage moving mechanism that moves the carriage 8 in the sub-scanning direction (X-axis direction) orthogonal to the main scanning direction. 30. The droplet discharge head 50 is mounted on the head unit 9 of the carriage 8.

ワーク移動機構20は、一対のガイドレール21と、一対のガイドレール21に沿って移動する移動台22と、移動台22上に回転機構6を介して配設されたワークWを載置するステージ5とを備えている。   The workpiece moving mechanism 20 includes a pair of guide rails 21, a moving table 22 that moves along the pair of guide rails 21, and a stage on which the workpiece W disposed on the moving table 22 via the rotating mechanism 6 is placed. And 5.

移動台22は、ガイドレール21の内部に設けられたエアスライダーとリニアモーター(図示省略)により主走査方向(Y軸方向)に移動する。移動台22には、タイミング信号生成部としてのエンコーダー12(図4参照)が設けられている。   The moving table 22 moves in the main scanning direction (Y-axis direction) by an air slider and a linear motor (not shown) provided inside the guide rail 21. The moving table 22 is provided with an encoder 12 (see FIG. 4) as a timing signal generator.

エンコーダー12は、移動台22の主走査方向(Y軸方向)への相対移動に伴って、ガイドレール21に並設されたリニアスケール(図示省略)の目盛を読み取って、タイミング信号としてのエンコーダーパルスを生成する。なお、エンコーダー12の配設は、これに限らず、例えば、移動台22を回転軸に沿って主走査方向(Y軸方向)に相対移動するように構成し、回転軸を回転させる駆動部を設けた場合には、エンコーダー12を駆動部に設けてもよい。駆動部としては、サーボモーターなどが挙げられる。   The encoder 12 reads the scale of a linear scale (not shown) arranged in parallel with the guide rail 21 in accordance with the relative movement of the moving base 22 in the main scanning direction (Y-axis direction), and an encoder pulse as a timing signal. Is generated. The arrangement of the encoder 12 is not limited to this. For example, the moving base 22 is configured to relatively move along the rotation axis in the main scanning direction (Y-axis direction), and a drive unit that rotates the rotation axis is provided. When provided, the encoder 12 may be provided in the drive unit. Examples of the drive unit include a servo motor.

ステージ5はワークWを吸着固定可能であると共に、回転機構6によってワークW内の基準軸を正確に主走査方向(Y軸方向)、副走査方向(X軸方向)に合わせることが可能となっている。
また、ワークW上において液体(インク)が吐出される吐出領域(膜形成領域とも呼ぶ)の配置に応じて、ワークWを例えば90度旋回させることも可能である。
The stage 5 can suck and fix the workpiece W, and the rotation mechanism 6 can accurately align the reference axis in the workpiece W with the main scanning direction (Y-axis direction) and the sub-scanning direction (X-axis direction). ing.
Further, it is possible to turn the workpiece W by, for example, 90 degrees in accordance with the arrangement of ejection areas (also referred to as film formation areas) from which liquid (ink) is ejected on the workpiece W.

キャリッジ移動機構30は、一対のガイドレール31と、一対のガイドレール31に沿って移動する移動台32とを備えている。移動台32には、回転機構7を介して吊設されたキャリッジ8が設けられている。   The carriage moving mechanism 30 includes a pair of guide rails 31 and a moving table 32 that moves along the pair of guide rails 31. The moving table 32 is provided with a carriage 8 suspended via a rotation mechanism 7.

キャリッジ8には、複数の液滴吐出ヘッド50(図2参照)がヘッドプレート9aに搭載されたヘッドユニット9が取り付けられている。
また、キャリッジ8には、液滴吐出ヘッド50に液体(インク)を供給するためのインク供給機構80(図4参照)の一部と、複数の液滴吐出ヘッド50の電気的な駆動制御を行うためのヘッドドライバー72(図4参照)とが設けられている。
移動台32がキャリッジ8を副走査方向(X軸方向)に移動させてヘッドユニット9をワークWに対して対向配置する。
A head unit 9 having a plurality of droplet discharge heads 50 (see FIG. 2) mounted on a head plate 9a is attached to the carriage 8.
In addition, the carriage 8 has a part of an ink supply mechanism 80 (see FIG. 4) for supplying liquid (ink) to the droplet discharge heads 50 and electric drive control of the plurality of droplet discharge heads 50. A head driver 72 (see FIG. 4) is provided.
The moving table 32 moves the carriage 8 in the sub-scanning direction (X-axis direction) and disposes the head unit 9 against the workpiece W.

液滴吐出装置10は、上記構成の他にも、ヘッドユニット9に搭載された複数の液滴吐出ヘッド50のメンテナンスを行うメンテナンス機構を備えている。メンテナンス機構としては、ノズルの目詰まりを解消させる吸引装置110(図4参照)、ノズル面の異物や汚れの除去を行うワイピング装置(図示省略)が挙げられる。
また、液滴吐出装置10は、メンテナンス機構として、液滴吐出ヘッド50のノズルから吐出された液体(インク)を受けて、吐出された液体(インク)の重量を計測する重量測定装置(図示省略)や、吐出された液体(インク)の着弾状態を観察できる観察装置(図示省略)を備えていてもよい。そして、これらの構成を統括的に制御する制御部40を備えている。なお、図1では、上記メンテナンス機構を図示していない。
In addition to the above configuration, the droplet discharge device 10 includes a maintenance mechanism that performs maintenance of the plurality of droplet discharge heads 50 mounted on the head unit 9. Examples of the maintenance mechanism include a suction device 110 (see FIG. 4) that eliminates nozzle clogging, and a wiping device (not shown) that removes foreign matters and dirt on the nozzle surface.
The droplet discharge device 10 receives a liquid (ink) discharged from the nozzle of the droplet discharge head 50 as a maintenance mechanism, and measures a weight of the discharged liquid (ink) (not shown). ) Or an observation device (not shown) that can observe the landing state of the ejected liquid (ink). And the control part 40 which controls these structures comprehensively is provided. In FIG. 1, the maintenance mechanism is not shown.

図2(a)は液滴吐出ヘッドの構成を示す概略斜視図、図2(b)は液滴吐出ヘッドにおける加圧部の構造を示す概略斜視図、図2(c)は液滴吐出ヘッドのノズルを含む構造を示す概略断面図である。   2A is a schematic perspective view showing the configuration of the droplet discharge head, FIG. 2B is a schematic perspective view showing the structure of the pressure unit in the droplet discharge head, and FIG. 2C is a droplet discharge head. It is a schematic sectional drawing which shows the structure containing these nozzles.

図2(a)に示すように、液滴吐出ヘッド50は、所謂2連のものであり、2連の接続針52を有する液体(インク)の導入部51と、導入部51に積層されたヘッド基板53と、ヘッド基板53上に配置され内部に液体(インク)のヘッド内流路が形成されたヘッド本体54とを備えている。接続針52は、前述したインク供給機構80に配管を経由して接続され、液体(インク)をヘッド内流路に供給する。ヘッド基板53には、フレキシブルフラットケーブル(図示省略)を介してヘッドドライバー72(図4参照)に接続される2連のコネクター57が設けられている。   As shown in FIG. 2A, the droplet discharge head 50 is a so-called double-unit, which is a liquid (ink) introduction unit 51 having two connection needles 52, and is stacked on the introduction unit 51. A head substrate 53 and a head main body 54 disposed on the head substrate 53 and having a liquid (ink) in-head flow path formed therein are provided. The connection needle 52 is connected to the ink supply mechanism 80 described above via a pipe, and supplies liquid (ink) to the flow path in the head. The head substrate 53 is provided with two connectors 57 connected to a head driver 72 (see FIG. 4) via a flexible flat cable (not shown).

ヘッド本体54は、駆動手段(アクチュエーター)としての圧電素子で構成された加圧室を有する加圧部55と、ノズル面58pに2つのノズル列58a,58bが相互に平行に形成されたノズルプレート56とを有している。   The head main body 54 includes a pressurizing unit 55 having a pressurizing chamber composed of a piezoelectric element as a driving means (actuator), and a nozzle plate in which two nozzle rows 58a and 58b are formed in parallel to each other on the nozzle surface 58p. 56.

2つのノズル列58a,58bは、それぞれ複数(例えば180個)のノズル58がピッチP1でほぼ等間隔に並べられており、互いにピッチP1の半分のピッチP2ずれた状態でノズル面58pに配設されている。本実施形態において、ピッチP1は、例えばおよそ141μmである。よって、2つのノズル列58a,58bにより構成されるノズル列58cに直交する方向から見ると360個のノズル58がおよそ70.5μmのノズルピッチで配列した状態となっている。また、ノズル58の径は、およそ27μmである。   The two nozzle rows 58a and 58b are each arranged on the nozzle surface 58p in a state where a plurality of (for example, 180) nozzles 58 are arranged at substantially equal intervals with a pitch P1, and are shifted from each other by a pitch P2 that is half the pitch P1. Has been. In the present embodiment, the pitch P1 is approximately 141 μm, for example. Therefore, when viewed from the direction orthogonal to the nozzle row 58c formed by the two nozzle rows 58a and 58b, 360 nozzles 58 are arranged at a nozzle pitch of about 70.5 μm. The diameter of the nozzle 58 is approximately 27 μm.

図2(b)に示すように、液滴吐出ヘッド50は、複数のノズル58が形成されたノズルプレート56と、振動板62と、ノズルプレート56と振動板62との間に挟まれたキャビティプレート61とを有している。
加圧部55を構成するキャビティプレート61には、複数のノズル58をそれぞれ仕切る隔壁部67と、液体(インク)が貯留されるキャビティ65とが形成されている。ノズルプレート56と振動板62との間で隔壁部67によってノズル58ごとに仕切られた空間が加圧室68となる。各隔壁部67には加圧室68とキャビティ65とを連通させるオリフィス(溝)66が形成されている。振動板62には、キャビティ65に通ずる液体供給口63が設けられている。液体供給口63は図2(a)に示した接続針52と繋がっており、液体(インク)をキャビティ65と各加圧室68とに充填することができる。また、振動板62には、各加圧室68に対応して圧電素子69が設けられている。このようなキャビティプレート61の構成は、2つのノズル列58a,58bのそれぞれに対応して形成されている。具体的には、2つのノズル列58a,58bに対応する各加圧室68が、キャビティ65を挟んで配列している。
As shown in FIG. 2B, the droplet discharge head 50 includes a nozzle plate 56 in which a plurality of nozzles 58 are formed, a vibration plate 62, and a cavity sandwiched between the nozzle plate 56 and the vibration plate 62. Plate 61.
The cavity plate 61 constituting the pressurizing unit 55 is formed with partition portions 67 that partition the plurality of nozzles 58 and cavities 65 that store liquid (ink). A space partitioned between the nozzle plate 56 and the vibration plate 62 for each nozzle 58 by the partition wall portion 67 is a pressurizing chamber 68. Each partition wall 67 is formed with an orifice (groove) 66 that allows the pressurizing chamber 68 and the cavity 65 to communicate with each other. The diaphragm 62 is provided with a liquid supply port 63 that communicates with the cavity 65. The liquid supply port 63 is connected to the connection needle 52 shown in FIG. 2A, so that the liquid (ink) can be filled into the cavity 65 and each pressurizing chamber 68. The vibration plate 62 is provided with a piezoelectric element 69 corresponding to each pressurizing chamber 68. Such a configuration of the cavity plate 61 is formed corresponding to each of the two nozzle rows 58a and 58b. Specifically, the pressurizing chambers 68 corresponding to the two nozzle rows 58 a and 58 b are arranged with the cavity 65 interposed therebetween.

図2(c)に示すように、液滴吐出ヘッド50は、ヘッドドライバー72から電気信号としての駆動信号が圧電素子69に印加されると振動板62が変形し、隔壁部67で仕切られた加圧室68の体積変動が起こる。加圧室68の体積変動によるポンプ作用で加圧室68に充填された液体(インク)が加圧され、ノズル58から液体(インク)を液滴Dとして吐出することができる。ノズルプレート56のノズル面58pには、ノズル面58pが傷つくことを保護すると共に液体(インク)がノズル面58pに付着することを防ぐ撥液処理が施された保護層56aが形成されている。   As shown in FIG. 2C, in the droplet discharge head 50, when a drive signal as an electric signal is applied from the head driver 72 to the piezoelectric element 69, the diaphragm 62 is deformed and partitioned by the partition wall 67. Volume change of the pressurizing chamber 68 occurs. The liquid (ink) filled in the pressurizing chamber 68 is pressurized by the pump action due to the volume variation of the pressurizing chamber 68, and the liquid (ink) can be ejected as the droplet D from the nozzle 58. On the nozzle surface 58p of the nozzle plate 56, there is formed a protective layer 56a that has been subjected to a liquid repellent treatment that protects the nozzle surface 58p from being damaged and prevents liquid (ink) from adhering to the nozzle surface 58p.

液滴吐出ヘッド50においてノズル58ごとに設けられる駆動手段(アクチュエーター)は、圧電素子69に限らない。アクチュエーターとしての振動板62を静電吸着により変位させる電気機械変換素子や、液体(インク)を加熱してノズル58から液滴Dとして吐出させる電気熱変換素子でもよい。   The driving means (actuator) provided for each nozzle 58 in the droplet discharge head 50 is not limited to the piezoelectric element 69. An electromechanical conversion element that displaces the diaphragm 62 as an actuator by electrostatic adsorption, or an electrothermal conversion element that heats liquid (ink) and discharges it from the nozzle 58 as droplets D may be used.

このような液滴吐出ヘッド50を用いて、ノズル58から液滴DをワークWの膜形成領域に着弾させて固化し、膜形成領域に液体(インク)に含まれる機能性材料からなる薄膜を形成する方法は、液滴吐出法(インクジェット法)と呼ばれている。液滴吐出法では、膜形成領域に所定量の液体(インク)を液滴Dとして安定的に塗布する必要がある。すなわち、1滴の吐出量が常に安定した状態で液滴Dが吐出されることが求められる。液滴Dの吐出量を安定させる要因の1つとして、ノズル58における液体(インク)のメニスカスの形成状態が安定していることが挙げられる。このメニスカスは、加圧室68に充填された液体(インク)に加わる圧力(水頭圧)の影響を受ける。詳しくは後述するが、本実施形態におけるインク供給機構80は、液滴吐出ヘッド50に対して適正な水頭圧で液体(インク)を供給可能な構成となっている。また、インク供給機構80は、液体(インク)が貯留されるインクタンク81や液体(インク)中の異物を濾過するフィルター82(図5参照)を備えており、インクタンク81やフィルター82の交換時にも液滴吐出ヘッド50に液体(インク)を供給可能であると共に、液体(インク)が無駄に消費されることを低減できる構成となっている。   Using such a droplet discharge head 50, the droplet D is landed on the film formation region of the work W from the nozzle 58 and solidified, and a thin film made of a functional material contained in the liquid (ink) is formed in the film formation region. The forming method is called a droplet discharge method (inkjet method). In the droplet discharge method, it is necessary to stably apply a predetermined amount of liquid (ink) as droplets D to the film formation region. That is, it is required that the droplet D be ejected while the ejection amount of one droplet is always stable. One of the factors that stabilize the discharge amount of the droplets D is that the liquid (ink) meniscus formation state in the nozzle 58 is stable. This meniscus is affected by the pressure (water head pressure) applied to the liquid (ink) filled in the pressurizing chamber 68. As will be described in detail later, the ink supply mechanism 80 in the present embodiment is configured to be able to supply liquid (ink) to the droplet discharge head 50 at an appropriate water head pressure. In addition, the ink supply mechanism 80 includes an ink tank 81 in which liquid (ink) is stored and a filter 82 (see FIG. 5) that filters foreign matter in the liquid (ink). Replacement of the ink tank 81 and the filter 82 is performed. In some cases, liquid (ink) can be supplied to the droplet discharge head 50 and wasteful consumption of the liquid (ink) can be reduced.

図3はヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの配置を示す概略平面図である。詳しくは、ワークWに対向する側から見た図である。   FIG. 3 is a schematic plan view showing the arrangement of the droplet discharge heads in the head unit. Specifically, it is a view seen from the side facing the workpiece W.

図3に示すように、ヘッドユニット9は、複数の液滴吐出ヘッド50が配設されるヘッドプレート9aを備えている。本実施形態では、ヘッドプレート9aに12個の液滴吐出ヘッド50が搭載されている。各液滴吐出ヘッド50は、ノズル列58cが副走査方向(X方向)に沿うように配置されている。また、主走査方向に等間隔で配置された6個の液滴吐出ヘッド50を1つのヘッド群として、2つのヘッド群が副走査方向(X方向)に並列して配置されている。各ヘッド群において、6個の液滴吐出ヘッド50は、互いに副走査方向(X方向)にずれた状態で配置されている。具体的には、2つのヘッド群に分けて配置された12個の液滴吐出ヘッド50に対して、図3に示すように、符号H1〜符号H12を与える。そうすると、主走査方向から見たときに、液滴吐出ヘッドH1のノズル列58c、液滴吐出ヘッドH7のノズル列58c、液滴吐出ヘッドH2のノズル列58c、液滴吐出ヘッドH8のノズル列58cが所定のノズルピッチで連続するようにヘッドプレート9aに配置されている。より具体的には、1つの液滴吐出ヘッド50によって描画可能な描画幅をL0とし、これをノズル列58cの有効長とすると、主走査方向(Y方向)において隣り合う液滴吐出ヘッド50は、該有効長の1/3の長さで副走査方向(X方向)にずれて配置されている。ノズル列58cは、前述したように、それぞれに180個のノズル58を有する2つのノズル列58a,58bからなる。したがって、有効長は360個のノズル58によって描画可能な描画幅L0である。なお、有効長は、360個のノズル58によるものに限定されず、ノズル列58cの両端側に位置するいくつかのノズル58を省いて描画可能な描画幅であるとしてもよい。他の4つの液滴吐出ヘッドH3,H4,H9,H10及び4つの液滴吐出ヘッドH5,H6,H11,H12の配置についても、主走査方向から見たときに、ノズル列58cのうち有効な部分が所定のノズルピッチで連続するようにヘッドプレート9aに配置されている。
このようなヘッドプレート9aにおける複数(12個)の液滴吐出ヘッド50の配置によれば、描画幅L0の4倍の長さの描画幅L1で、最大3種の異なる液体(インク)を吐出可能な構成となっている。
As shown in FIG. 3, the head unit 9 includes a head plate 9a on which a plurality of droplet discharge heads 50 are disposed. In the present embodiment, twelve droplet discharge heads 50 are mounted on the head plate 9a. Each droplet discharge head 50 is arranged such that the nozzle row 58c is along the sub-scanning direction (X direction). In addition, with six droplet discharge heads 50 arranged at equal intervals in the main scanning direction as one head group, two head groups are arranged in parallel in the sub-scanning direction (X direction). In each head group, the six droplet discharge heads 50 are arranged in a state shifted from each other in the sub-scanning direction (X direction). Specifically, as shown in FIG. 3, reference signs H <b> 1 to H <b> 12 are given to the twelve droplet discharge heads 50 arranged in two head groups. Then, when viewed from the main scanning direction, the nozzle row 58c of the droplet discharge head H1, the nozzle row 58c of the droplet discharge head H7, the nozzle row 58c of the droplet discharge head H2, and the nozzle row 58c of the droplet discharge head H8. Are arranged on the head plate 9a so as to be continuous at a predetermined nozzle pitch. More specifically, when the drawing width that can be drawn by one droplet discharge head 50 is L0 and this is the effective length of the nozzle row 58c, the adjacent droplet discharge heads 50 in the main scanning direction (Y direction) are These are arranged with a length of 1/3 of the effective length and shifted in the sub-scanning direction (X direction). As described above, the nozzle row 58c includes two nozzle rows 58a and 58b each having 180 nozzles 58. Therefore, the effective length is a drawing width L0 that can be drawn by 360 nozzles 58. The effective length is not limited to that of 360 nozzles 58, and may be a drawing width that allows drawing by omitting some nozzles 58 positioned on both ends of the nozzle row 58c. The arrangement of the other four droplet discharge heads H3, H4, H9, and H10 and the four droplet discharge heads H5, H6, H11, and H12 is also effective among the nozzle row 58c when viewed from the main scanning direction. The portions are arranged on the head plate 9a so that the portions are continuous at a predetermined nozzle pitch.
According to the arrangement of a plurality (12) of droplet discharge heads 50 on the head plate 9a, a maximum of three different liquids (inks) are discharged with a drawing width L1 that is four times the drawing width L0. It has a possible configuration.

なお、液滴吐出ヘッド50に設けられるノズル列58cは、2連に限らず、1連でもよい。また、ヘッドユニット9における液滴吐出ヘッド50の配置は、これに限定されるものではない。   The number of nozzle rows 58c provided in the droplet discharge head 50 is not limited to two, but may be one. Further, the arrangement of the droplet discharge heads 50 in the head unit 9 is not limited to this.

次に液滴吐出装置10の制御系について図4を参照して説明する。図4は液滴吐出装置における制御系を示すブロック図である。図4に示すように、液滴吐出装置10の制御系は、ワーク移動機構20、キャリッジ移動機構30、液滴吐出ヘッド50、インク供給機構80、吸引装置110などのメンテナンス機構を駆動する各種ドライバーを有する駆動部70と、駆動部70を含め液滴吐出装置10を統括的に制御する制御部40とを備えている。   Next, a control system of the droplet discharge device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a control system in the droplet discharge device. As shown in FIG. 4, the control system of the droplet discharge device 10 includes various drivers that drive maintenance mechanisms such as the workpiece moving mechanism 20, the carriage moving mechanism 30, the droplet discharge head 50, the ink supply mechanism 80, and the suction device 110. And a control unit 40 that comprehensively controls the droplet discharge device 10 including the drive unit 70.

駆動部70は、ワーク移動機構20及びキャリッジ移動機構30の各リニアモーターをそれぞれ駆動制御する移動用ドライバー71と、液滴吐出ヘッド50を駆動制御するヘッドドライバー72と、インク供給機構80を駆動制御するインク供給用ドライバー73と、メンテナンス機構を駆動制御するメンテナンス用ドライバー74とを備えている。   The driving unit 70 drives and controls the moving driver 71 that controls the linear motors of the workpiece moving mechanism 20 and the carriage moving mechanism 30, the head driver 72 that drives and controls the droplet discharge head 50, and the ink supply mechanism 80. And a maintenance driver 74 for driving and controlling the maintenance mechanism.

制御部40は、CPU41と、ROM42と、RAM43と、P−CON44とを備え、これらは互いにバス45を介して接続されている。P−CON44には、上位コンピューター11が接続されている。ROM42は、CPU41で処理する制御プログラムなどを記憶する制御プログラム領域と、描画動作や液滴吐出ヘッド50へのインク供給、液滴吐出ヘッド50のメンテナンス処理などを行うための制御データなどを記憶する制御データ領域とを有している。   The control unit 40 includes a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, and a P-CON 44, which are connected to each other via a bus 45. A host computer 11 is connected to the P-CON 44. The ROM 42 stores a control program area for storing a control program to be processed by the CPU 41, control data for performing a drawing operation, ink supply to the droplet discharge head 50, maintenance processing for the droplet discharge head 50, and the like. And a control data area.

RAM43は、ワークWに描画を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、ワークW及び液滴吐出ヘッド50(実際には、ノズル列58c)の位置データを記憶する位置データ記憶部などの各種記憶部を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。P−CON44には、駆動部70の各種ドライバーなどが接続されており、CPU41の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、P−CON44は、上位コンピューター11からの各種指令などをそのままあるいは加工してバス45に取り込むと共に、CPU41と連動して、CPU41などからバス45に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部70に出力する。   The RAM 43 includes a drawing data storage unit that stores drawing data for drawing on the workpiece W, a position data storage unit that stores position data of the workpiece W and the droplet discharge head 50 (actually, the nozzle row 58c), and the like. It has various storage units and is used as various work areas for control processing. Various drivers and the like of the drive unit 70 are connected to the P-CON 44, and the logic circuit for supplementing the function of the CPU 41 and handling interface signals with peripheral circuits is configured and incorporated. For this reason, the P-CON 44 receives various commands and the like from the host computer 11 as they are or processes them and imports them into the bus 45, and in conjunction with the CPU 41, the data and control signals output from the CPU 41 and the like to the bus 45 are used as they are. Or it processes and outputs to the drive part 70. FIG.

そして、CPU41は、ROM42内の制御プログラムに従って、P−CON44を介して各種検出信号、各種指令、各種データなどを入力し、RAM43内の各種データなどを処理した後、P−CON44を介して駆動部70などに各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置10全体を制御している。例えば、CPU41は、液滴吐出ヘッド50、ワーク移動機構20及びキャリッジ移動機構30を制御して、キャリッジ8(ヘッドユニット9)とワークWとを対向配置させる。そして、キャリッジ8(ヘッドユニット9)とワークWとの相対移動に同期して、ヘッドユニット9に搭載された各液滴吐出ヘッド50の複数のノズル58からワークWに液体(インク)を液滴Dとして吐出するようにヘッドドライバー72に制御信号を送出する。本実施形態では、Y軸方向へのワークWの移動に同期して液体(インク)を吐出することを主走査と呼び、主走査に対してX軸方向にキャリッジ8を移動させることを副走査と呼ぶ。本実施形態の液滴吐出装置10は、主走査と副走査とを組み合わせて複数回繰り返すことにより液体(インク)をワークWに吐出することができる。主走査は、液滴吐出ヘッド50に対して一方向へのワークWの移動に限らず、ワークWを往復させて行うこともできる。   Then, the CPU 41 inputs various detection signals, various commands, various data, etc. via the P-CON 44 according to the control program in the ROM 42, processes various data, etc. in the RAM 43, and then drives via the P-CON 44. The entire droplet discharge device 10 is controlled by outputting various control signals to the unit 70 and the like. For example, the CPU 41 controls the droplet discharge head 50, the workpiece moving mechanism 20, and the carriage moving mechanism 30 to place the carriage 8 (head unit 9) and the workpiece W so as to face each other. Then, in synchronization with the relative movement between the carriage 8 (head unit 9) and the workpiece W, liquid (ink) is dropped onto the workpiece W from the plurality of nozzles 58 of each droplet discharge head 50 mounted on the head unit 9. A control signal is sent to the head driver 72 so as to discharge as D. In the present embodiment, discharging liquid (ink) in synchronization with the movement of the workpiece W in the Y-axis direction is called main scanning, and moving the carriage 8 in the X-axis direction with respect to main scanning is sub-scanning. Call it. The droplet discharge device 10 of the present embodiment can discharge a liquid (ink) onto the workpiece W by repeating a combination of main scanning and sub-scanning a plurality of times. The main scanning is not limited to the movement of the workpiece W in one direction with respect to the droplet discharge head 50 but can be performed by reciprocating the workpiece W.

エンコーダー12は、ヘッドドライバー72に電気的に接続され、主走査に伴ってエンコーダーパルスを生成する。主走査では、所定の移動速度で移動台22を移動させるので、エンコーダーパルスが周期的に発生する。   The encoder 12 is electrically connected to the head driver 72, and generates an encoder pulse with main scanning. In the main scanning, the moving table 22 is moved at a predetermined moving speed, so that encoder pulses are periodically generated.

例えば、主走査における移動台22の移動速度を200mm/sec、液滴吐出ヘッド50を駆動する駆動周波数(言い換えれば、連続して液滴Dを吐出する場合の吐出タイミング)を20kHzとすると、主走査方向における液滴Dの吐出分解能は、移動速度を駆動周波数で除することにより得られるので、10μmとなる。すなわち、10μmのピッチで液滴DをワークW上に配置することが可能である。実際の液滴Dの吐出タイミングは、周期的に発生するエンコーダーパルスをカウントして生成されるラッチ信号に基づいている。   For example, assuming that the moving speed of the moving table 22 in main scanning is 200 mm / sec and the driving frequency for driving the droplet discharge head 50 (in other words, the discharge timing when droplets D are continuously discharged) is 20 kHz. The ejection resolution of the droplet D in the scanning direction is 10 μm because it is obtained by dividing the moving speed by the driving frequency. That is, it is possible to arrange the droplets D on the workpiece W with a pitch of 10 μm. The actual ejection timing of the droplets D is based on a latch signal generated by counting periodically generated encoder pulses.

上位コンピューター11は、制御プログラムや制御データなどの制御情報を液滴吐出装置10に送出する。また、ワークW上の膜形成領域ごとに所定量の液体(インク)を液滴Dとして配置する吐出制御データとしての配置情報を生成する配置情報生成部の機能を有している。配置情報は、膜形成領域における液滴Dの吐出位置(言い換えれば、ワークWとノズル58との相対位置)、液滴Dの配置数(言い換えれば、ノズル58ごとの吐出数)、主走査における複数のノズル58のON/OFFすなわちノズル58の選択/非選択、吐出タイミングなどの情報を、例えば、ビットマップとして表したものである。上位コンピューター11は、上記配置情報を生成するだけでなく、RAM43に一旦格納された上記配置情報を修正することも可能である。   The host computer 11 sends control information such as a control program and control data to the droplet discharge device 10. Further, it has a function of an arrangement information generation unit that generates arrangement information as ejection control data for arranging a predetermined amount of liquid (ink) as a droplet D for each film formation region on the workpiece W. The arrangement information includes the discharge position of the droplet D in the film formation region (in other words, the relative position between the workpiece W and the nozzle 58), the number of droplets D (in other words, the discharge number for each nozzle 58), the main scanning. Information such as ON / OFF of the plurality of nozzles 58, that is, selection / non-selection of the nozzles 58, ejection timing, and the like is represented as a bitmap, for example. The host computer 11 can not only generate the arrangement information but also modify the arrangement information once stored in the RAM 43.

また、上位コンピューター11は、ROM42に格納されたインク供給用プログラムに基づいて、インク供給機構80から液滴吐出ヘッド50に液体(インク)を供給する。詳しいインク供給方法については、後述する。   Further, the host computer 11 supplies liquid (ink) from the ink supply mechanism 80 to the droplet discharge head 50 based on the ink supply program stored in the ROM 42. A detailed ink supply method will be described later.

また、上位コンピューター11は、ROM42に格納されたメンテナンス用プログラムに基づいて、液滴吐出ヘッド50を吸引装置110に対向する位置に配置させ、吸引装置110を駆動して、液滴吐出ヘッド50の複数のノズル58から液滴吐出ヘッド50に充填された液体(インク)を吸引させる。これにより、複数のノズル58(ノズル列58c)の目詰まりを解消させることができる。以降、液滴吐出ヘッド50に供給される機能性材料を含む液体をインクとして呼ぶこととする。   Further, the host computer 11 arranges the droplet discharge head 50 at a position facing the suction device 110 based on the maintenance program stored in the ROM 42, drives the suction device 110, and sets the droplet discharge head 50. The liquid (ink) filled in the droplet discharge head 50 is sucked from the plurality of nozzles 58. Thereby, clogging of the plurality of nozzles 58 (nozzle row 58c) can be eliminated. Hereinafter, a liquid containing a functional material supplied to the droplet discharge head 50 is referred to as ink.

<インク供給機構>
次に、本実施形態のインク供給機構について、図5〜図7を参照して説明する。図5はインク供給機構の構成を示す概略図である。なお、図5には、便宜上、液滴吐出ヘッド50と吸引装置110とを含めてインク供給機構80を表している。
<Ink supply mechanism>
Next, the ink supply mechanism of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the ink supply mechanism. 5 shows the ink supply mechanism 80 including the droplet discharge head 50 and the suction device 110 for convenience.

図5に示すように、本実施形態のインク供給機構80は、インクが貯留されるインクタンク81と、インクタンク81と液滴吐出ヘッド50との間に設けられたフィルター82と、フィルター82と液滴吐出ヘッド50との間に設けられ、液滴吐出ヘッド50に対するインクの水頭圧を制御可能な開放型の第1サブタンク85と、フィルター82と第1サブタンク85との間に設けられた第2サブタンク84と、を備えている。
インク供給機構80を用いたインク供給方法の詳細については後述するが、基本的には、インクタンク81に貯留されたインクをフィルター82で濾過した後に、第1サブタンク85を経由して液滴吐出ヘッド50に供給するものである。
As shown in FIG. 5, the ink supply mechanism 80 of this embodiment includes an ink tank 81 that stores ink, a filter 82 that is provided between the ink tank 81 and the droplet discharge head 50, and a filter 82. A first sub-tank 85 provided between the droplet discharge head 50 and capable of controlling the water head pressure of the ink with respect to the droplet discharge head 50, and a first sub-tank 85 provided between the filter 82 and the first sub-tank 85. 2 sub-tanks 84.
The details of the ink supply method using the ink supply mechanism 80 will be described later. Basically, after the ink stored in the ink tank 81 is filtered by the filter 82, the liquid droplets are discharged via the first sub tank 85. The head 50 is supplied.

フィルター82と第1サブタンク85との間のインク供給経路88aには、フィルター82側に設けられた第1の開閉バルブ95と、気泡検出装置83とが設けられている。第1サブタンク85と第2サブタンク84との間のインク供給経路88bには、第2サブタンク84側に第2の開閉バルブ97と、第1サブタンク85側に第3の開閉バルブ98が設けられている。第1サブタンク85と液滴吐出ヘッド50との間のインク供給経路88cには、第1サブタンク85側に第4の開閉バルブ99と、液滴吐出ヘッド50側に圧力調整弁87とが設けられている。これらのインク供給経路88a,88b,88cを総称して説明する場合は、インク供給経路88とする。
なお、インク供給経路88aが本発明における第1のインク供給経路に相当し、インク供給経路88bが本発明における第2のインク供給経路に相当するものである。
In the ink supply path 88a between the filter 82 and the first sub tank 85, a first opening / closing valve 95 provided on the filter 82 side and a bubble detection device 83 are provided. In the ink supply path 88b between the first sub tank 85 and the second sub tank 84, a second open / close valve 97 is provided on the second sub tank 84 side, and a third open / close valve 98 is provided on the first sub tank 85 side. Yes. The ink supply path 88c between the first sub tank 85 and the droplet discharge head 50 is provided with a fourth open / close valve 99 on the first sub tank 85 side and a pressure adjustment valve 87 on the droplet discharge head 50 side. ing. These ink supply paths 88a, 88b, and 88c are collectively referred to as an ink supply path 88.
The ink supply path 88a corresponds to the first ink supply path in the present invention, and the ink supply path 88b corresponds to the second ink supply path in the present invention.

フィルター82は、例えばメンブレン方式やカプセル方式のフィルターを採用することができ、インクタンク81と第1の開閉バルブ95との間で着脱可能となるように、接続部93,94を介して接続されている。また、フィルター82に接続部94を介して繋がれたインク供給経路88aは、インク供給経路88bの第2の開閉バルブ97と第3の開閉バルブ98との間において着脱可能となるように、接続部96を介して接続されている。これらの接続部93,94,96は、着脱時に外気がそれぞれのインク供給経路88a,88bに侵入しないように、例えば両路開閉型のカプラが用いられている。両路開閉型のカプラは、接続時には両路が連通し、切り離すと両路がそれぞれ閉じられる構成となっている。また、インク供給経路88aに気泡検出装置83を設けることにより、濾過後のインク中に気泡が含まれているか否かを検出したり、インク供給経路88aの着脱時に気泡が侵入したか否かも検出することができる。気泡検出装置83の方式は特に限定されるものではないが、本実施形態では、光によるインクの変質や劣化を考慮して、光学式の気泡検出ではなく、マイクロ波による気泡検出が採用されている。具体的には、インク供給経路88aにマイクロ波を照射し、その反射波を検出することで、インクに気泡が含まれいる場合と含まれていない場合とを判別可能となっている。   The filter 82 can employ, for example, a membrane type or capsule type filter, and is connected via connection parts 93 and 94 so as to be detachable between the ink tank 81 and the first opening / closing valve 95. ing. Further, the ink supply path 88a connected to the filter 82 via the connection portion 94 is connected so as to be detachable between the second opening / closing valve 97 and the third opening / closing valve 98 of the ink supply path 88b. They are connected via the part 96. These connection portions 93, 94, 96 use, for example, a two-way open / close type coupler so that outside air does not enter the respective ink supply paths 88 a, 88 b when being attached / detached. The two-way open / close type coupler is configured such that both paths communicate with each other when connected, and both paths are closed when disconnected. In addition, by providing a bubble detection device 83 in the ink supply path 88a, it is detected whether or not bubbles are included in the filtered ink, and whether or not bubbles have entered when the ink supply path 88a is attached or detached is also detected. can do. The method of the bubble detection device 83 is not particularly limited, but in the present embodiment, in consideration of ink alteration and deterioration due to light, bubble detection by microwave is adopted instead of optical bubble detection. Yes. Specifically, by irradiating the ink supply path 88a with microwaves and detecting the reflected waves, it is possible to determine whether the ink contains bubbles or not.

インクタンク81には、インクタンク81内の圧力を制御可能な第1圧力調整機構91が取り付けられている。第1圧力調整機構91は、例えばインクタンク81内に気体を送り込んで加圧するポンプである。インクタンク81と第1サブタンク85との間のインク供給経路88aにはフィルター82が設けられているので、インクをフィルター82で濾過するときの圧損を考慮してインクを供給できる第1圧力調整機構91の能力が求められる。なお、インクタンク81はステンレスなどのリジットな鋼材を用いて形成してもよいし、リジットなタンク内に可撓性のインクパックが収納されるカートリッジ形式としてもよい。   A first pressure adjusting mechanism 91 that can control the pressure in the ink tank 81 is attached to the ink tank 81. The first pressure adjustment mechanism 91 is, for example, a pump that sends gas into the ink tank 81 to pressurize it. Since the filter 82 is provided in the ink supply path 88a between the ink tank 81 and the first sub tank 85, the first pressure adjusting mechanism capable of supplying ink in consideration of pressure loss when the ink is filtered by the filter 82. 91 abilities are required. The ink tank 81 may be formed using a rigid steel material such as stainless steel, or may be a cartridge type in which a flexible ink pack is accommodated in the rigid tank.

第2サブタンク84には、第2サブタンク84内の圧力を制御可能な第2圧力調整機構92が取り付けられている。第2圧力調整機構92は、例えば第2サブタンク84内に気体を送り込んで加圧したり、第2サブタンク84内の気体を吸引して減圧したりするポンプである。これにより、第2サブタンク84内を加圧して第2サブタンク84の中のインクをインク供給経路88bに送り出すことや、第2サブタンク84内を減圧してインク供給経路88bからインクを第2サブタンク84に充填することもできる構成となっている。   A second pressure adjusting mechanism 92 that can control the pressure in the second sub tank 84 is attached to the second sub tank 84. The second pressure adjusting mechanism 92 is, for example, a pump that sends and pressurizes gas into the second sub-tank 84 and sucks and decompresses gas in the second sub-tank 84. As a result, the inside of the second sub tank 84 is pressurized to send the ink in the second sub tank 84 to the ink supply path 88b, or the inside of the second sub tank 84 is depressurized and the ink is supplied from the ink supply path 88b to the second sub tank 84. It can also be filled.

第2サブタンク84はステンレスなどの鋼材を用いて形成され、第2サブタンク84の容量は、少なくともフィルター82の容量よりも大きい。本実施形態では、第2サブタンク84の容量は、フィルター82の容量に第1サブタンク85の容量を加えた値よりも大きくなっている。   The second sub tank 84 is formed using a steel material such as stainless steel, and the capacity of the second sub tank 84 is at least larger than the capacity of the filter 82. In the present embodiment, the capacity of the second sub tank 84 is larger than the value obtained by adding the capacity of the first sub tank 85 to the capacity of the filter 82.

第1サブタンク85は、大気に連通した開放型であり、インク供給経路88bを経由して注入されたインクを一時的に貯留する。第1サブタンク85には、圧力センサー86が取り付けられており、第1サブタンク85内のインクの液位を液圧として圧力センサー86で検出することができる。第1サブタンク85内のインクの液位を検出することで、第1サブタンク85からインク供給経路88cを経由して液滴吐出ヘッド50に供給されるインクの水頭圧を制御することができる構成となっている。加えて、第1サブタンク85と液滴吐出ヘッド50との間に圧力調整弁87が設けられている。圧力調整弁87は、例えばダイヤフラム方式の自己封止バルブである。圧力調整弁87を設けることで、上記インクの水頭圧と、液滴吐出ヘッド50のキャビティ65の負圧状態とに応じて、過不足なく液滴吐出ヘッド50にインクを供給できる。第1サブタンク85の詳しい構成については後述するが、第1サブタンク85は長手方向が鉛直方向に沿うように配置される。また、第1サブタンク85の底面積は第2サブタンク84の底面積よりも小さい、言い換えれば、第2サブタンク84の底面積は第1サブタンク85の底面積よりも大きい。これにより、第1サブタンク85は第2サブタンク84におけるインクの水頭圧の影響を受け難くなっている。   The first sub tank 85 is an open type communicating with the atmosphere, and temporarily stores the ink injected through the ink supply path 88b. A pressure sensor 86 is attached to the first sub tank 85, and the liquid level of the ink in the first sub tank 85 can be detected by the pressure sensor 86 as a liquid pressure. By detecting the ink level in the first sub tank 85, the head pressure of ink supplied from the first sub tank 85 to the droplet discharge head 50 via the ink supply path 88c can be controlled. It has become. In addition, a pressure adjustment valve 87 is provided between the first sub tank 85 and the droplet discharge head 50. The pressure regulating valve 87 is, for example, a diaphragm type self-sealing valve. By providing the pressure adjusting valve 87, ink can be supplied to the droplet discharge head 50 without excess or deficiency according to the water head pressure of the ink and the negative pressure state of the cavity 65 of the droplet discharge head 50. Although the detailed configuration of the first sub tank 85 will be described later, the first sub tank 85 is arranged such that the longitudinal direction thereof is along the vertical direction. The bottom area of the first sub tank 85 is smaller than the bottom area of the second sub tank 84, in other words, the bottom area of the second sub tank 84 is larger than the bottom area of the first sub tank 85. As a result, the first sub tank 85 is less susceptible to the ink head pressure in the second sub tank 84.

ここで、図5を参照して、吸引装置110について説明する。
吸引装置110は、液滴吐出ヘッド50のノズル面58pを封止(キャッピング)して、ノズル58から液滴吐出ヘッド50内のインクや気泡を吸引することにより、ノズル58の目詰まりなどを回復させる装置である。吸引装置110は、ノズル面58pを封止するキャップ111と、吸引したインクを回収する回収タンク112と、回収タンク112内の圧力を負圧にすることができる負圧手段113とを備えている。負圧手段113は例えばロータリーポンプなどを採用することができる。キャップ111は、ゴムなどの弾性部材からなる当接部材がノズル面58pにおける複数のノズル58を周回するように配置された受け皿状になっている。キャップ111と回収タンク112との間に開閉バルブ114が設けられている。
このような吸引装置110は、ノズル面58pを封止して吸引する動作だけでなく、ノズル面58pを封止せずに液滴吐出ヘッド50の複数のノズル58から予備的に吐出されたインクを受ける動作も可能である。吸引装置110は、液滴吐出ヘッド50ごとに設けられていてもよいし、キャリッジ8に搭載された複数の液滴吐出ヘッド50に対応して設けられていてもよい。
Here, the suction device 110 will be described with reference to FIG.
The suction device 110 recovers clogging of the nozzle 58 by sealing (capping) the nozzle surface 58p of the droplet discharge head 50 and sucking ink or bubbles in the droplet discharge head 50 from the nozzle 58. It is a device to let you. The suction device 110 includes a cap 111 that seals the nozzle surface 58p, a recovery tank 112 that recovers the sucked ink, and a negative pressure unit 113 that can make the pressure in the recovery tank 112 negative. . The negative pressure means 113 can employ a rotary pump, for example. The cap 111 has a tray shape in which an abutting member made of an elastic member such as rubber or the like is arranged around the nozzles 58 on the nozzle surface 58p. An open / close valve 114 is provided between the cap 111 and the recovery tank 112.
Such a suction device 110 not only performs the operation of sealing and sucking the nozzle surface 58p but also the ink preliminarily discharged from the plurality of nozzles 58 of the droplet discharge head 50 without sealing the nozzle surface 58p. A receiving operation is also possible. The suction device 110 may be provided for each droplet discharge head 50, or may be provided corresponding to a plurality of droplet discharge heads 50 mounted on the carriage 8.

次に、図6を参照してキャリッジ8とインク供給機構80との関係について説明する。図6は、キャリッジにおける第1サブタンクと圧力調整弁の配置を示す概略斜視図である。
図6に示すように、第1サブタンク85、圧力調整弁87はキャリッジ8に取り付けられている。第1サブタンク85に付随する圧力センサー86や第4の開閉バルブ99もまたキャリッジ8に取り付けられている。
Next, the relationship between the carriage 8 and the ink supply mechanism 80 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic perspective view showing the arrangement of the first sub tank and the pressure regulating valve in the carriage.
As shown in FIG. 6, the first sub tank 85 and the pressure adjustment valve 87 are attached to the carriage 8. A pressure sensor 86 and a fourth opening / closing valve 99 associated with the first sub tank 85 are also attached to the carriage 8.

第4の開閉バルブ99を介して第1サブタンク85と圧力調整弁87とを繋ぐインク供給経路88c、圧力調整弁87と液滴吐出ヘッド50とを繋ぐインク供給経路88dはいずれも可撓性の例えばポリエチレンテレフタレートなどのチューブが用いられている。また、本実施形態では、インクとして例えば有機エレクトロルミネッセンス材料を含むものや、紫外線硬化型のインクを用いた場合でも、インクが変質したり、劣化するなどの不具合が生じないように、遮光性を有するチューブが用いられている。   The ink supply path 88c that connects the first sub tank 85 and the pressure adjustment valve 87 via the fourth opening / closing valve 99 and the ink supply path 88d that connects the pressure adjustment valve 87 and the droplet discharge head 50 are both flexible. For example, a tube such as polyethylene terephthalate is used. Further, in this embodiment, even when an ink containing, for example, an organic electroluminescence material or an ultraviolet curable ink is used, the light shielding property is prevented so that the ink does not deteriorate or deteriorate. The tube which has is used.

本実施形態では、1つの圧力調整弁87に対して4つの液滴吐出ヘッド50がインク供給経路88dを介して繋がれている。これは、前述したように、ヘッドユニット9のヘッドプレート9aには12個の液滴吐出ヘッド50が搭載されており、4つの液滴吐出ヘッド50を1組として描画幅L1でインクを吐出可能な構成となっているからである(図3参照)。言い換えれば、図6は、キャリッジ8に搭載された複数の液滴吐出ヘッド50に対してインクを種類ごとに供給できる構成を示している。したがって、図6には図示していないが、実際には、12個の液滴吐出ヘッド50に対してインクを供給するため、キャリッジ8には3つの第1サブタンク85と、3つの圧力調整弁87とが取り付けられている。
3つの第1サブタンク85のそれぞれに異なる種類のインクが注入されていてもよいし、同じ種類のインクが注入されていてもよい。また、3つの第1サブタンク85のうち1つの第1サブタンク85に他と異なるインクを注入することもできる。
In the present embodiment, four droplet discharge heads 50 are connected to one pressure adjustment valve 87 via an ink supply path 88d. As described above, the head plate 9a of the head unit 9 has twelve droplet discharge heads 50 mounted thereon, and ink can be discharged with a drawing width L1 with four droplet discharge heads 50 as one set. This is because it has a simple structure (see FIG. 3). In other words, FIG. 6 shows a configuration in which ink can be supplied for each type to the plurality of droplet discharge heads 50 mounted on the carriage 8. Accordingly, although not shown in FIG. 6, in reality, in order to supply ink to the twelve droplet discharge heads 50, the carriage 8 has three first sub tanks 85 and three pressure regulating valves. 87 is attached.
Different types of ink may be injected into each of the three first sub tanks 85, or the same type of ink may be injected. Also, it is possible to inject different ink into one of the three first sub tanks 85 in one of the first sub tanks 85.

次に、図7を参照して、第1サブタンク85の詳しい構成を説明する。図7は第1サブタンクの詳細を示す断面図である。
図7に示すように、第1サブタンク85は、耐食性に優れ且つ遮光性を有する例えばステンレスなどからなる管状の容器である。第1サブタンク85は、長手方向が鉛直方向に向くように、前述したキャリッジ8に取り付けられている。第1サブタンク85の一方の端(図中の上方端)に気体流入口85dが設けられ大気に開放されている。第1サブタンク85の一方の端側の側面にインク流入口85aが設けられている。
Next, a detailed configuration of the first sub tank 85 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing details of the first sub tank.
As shown in FIG. 7, the first sub tank 85 is a tubular container made of, for example, stainless steel having excellent corrosion resistance and light shielding properties. The first sub tank 85 is attached to the carriage 8 described above so that the longitudinal direction thereof is in the vertical direction. A gas inlet 85d is provided at one end (upper end in the drawing) of the first sub-tank 85 and is open to the atmosphere. An ink inflow port 85 a is provided on the side surface on one end side of the first sub tank 85.

第1サブタンク85の他方の端(図中の下方端)には、インク排出口85bを有する取付金具85cが接続されている。取付金具85cの側面に圧力センサー86が取り付けられている。圧力センサー86は、受圧面が第1サブタンク85の長手方向に沿うように取付金具85cに取り付けられている。インク排出口85bにはインク供給経路88cと第4の開閉バルブ99とが接続されている。   A fitting 85c having an ink discharge port 85b is connected to the other end (lower end in the drawing) of the first sub tank 85. A pressure sensor 86 is attached to the side surface of the mounting bracket 85c. The pressure sensor 86 is attached to the mounting bracket 85 c so that the pressure receiving surface is along the longitudinal direction of the first sub tank 85. An ink supply path 88c and a fourth open / close valve 99 are connected to the ink discharge port 85b.

圧力センサー86は、第1サブタンク85に注入されたインク1の液位に応じた液圧に対応する電気信号を出力する。とりわけ、ほぼ満杯に近い第1の液位LL1に対応する第1の信号と、第1の液位LL1よりも低い第2の液位LL2に対応する第2の信号とを制御部40によって検知可能となっている。つまり、第1の液位LL1と第2の液位LL2との間で、第1サブタンク85の液位すなわち水頭圧が管理される。
本実施形態では、第1サブタンク85の内径は例えば16mmであり、第1サブタンク85の長さは例えば250mmである。ゆえに、第1サブタンク85の容積は、およそ50cm3である。したがって、第1サブタンク85に例えば1cm3のインクが注入されると液位が5mm上昇することになる。本実施形態では、第1の液位LL1と第2の液位LL2との差ΔLLは、10mmである。つまり、2cm3に相当するインク量の範囲で水頭圧が管理されている。
The pressure sensor 86 outputs an electric signal corresponding to the liquid pressure corresponding to the liquid level of the ink 1 injected into the first sub tank 85. In particular, the control unit 40 detects the first signal corresponding to the first liquid level LL1 that is almost full and the second signal corresponding to the second liquid level LL2 that is lower than the first liquid level LL1. It is possible. That is, the liquid level of the first sub tank 85, that is, the water head pressure, is managed between the first liquid level LL1 and the second liquid level LL2.
In the present embodiment, the inner diameter of the first sub tank 85 is, for example, 16 mm, and the length of the first sub tank 85 is, for example, 250 mm. Therefore, the volume of the first sub tank 85 is approximately 50 cm 3 . Therefore, for example, when 1 cm 3 of ink is injected into the first sub tank 85, the liquid level rises by 5 mm. In the present embodiment, the difference ΔLL between the first liquid level LL1 and the second liquid level LL2 is 10 mm. That is, the water head pressure is managed in the ink amount range corresponding to 2 cm 3 .

本実施形態における第1サブタンク85の内側の底面積は2cm2である。前述したように、第2サブタンク84の容量は、フィルター82の容量に第1サブタンク85の容量(50cm3)を加えた値よりも大きい。且つ、第2サブタンク84の内側の底面積は、第1サブタンク85の上記底面積(2cm2)よりも大きく設定されている。 The bottom area inside the first sub tank 85 in this embodiment is 2 cm 2 . As described above, the capacity of the second sub tank 84 is larger than the value obtained by adding the capacity of the first sub tank 85 (50 cm 3 ) to the capacity of the filter 82. The bottom area inside the second sub tank 84 is set larger than the bottom area (2 cm 2 ) of the first sub tank 85.

第1サブタンク85の容量は、1つの第1サブタンク85に繋がる液滴吐出ヘッド50の数と、主走査によって当該液滴吐出ヘッド50から吐出されるインク量を考慮して決められている。本実施形態では、1つのワークWに対して1種のインクを吐出する場合に4つの液滴吐出ヘッド50から吐出されるインク量が、第1サブタンク85の第1の液位LL1と第2の液位LL2との差ΔLLをわずかに上回るように設定されている。複数のワークWに対して1種のインクを吐出する場合のインク量に対応するように、差ΔLLを設定することも可能ではあるが、そうするとインクの水頭圧の差が大きくなり、前述したようにノズル58内のメニスカスの形状がばらついて、液滴Dにおける安定した吐出量を実現することが困難になるおそれがある。   The capacity of the first sub tank 85 is determined in consideration of the number of droplet discharge heads 50 connected to one first sub tank 85 and the amount of ink discharged from the droplet discharge head 50 by main scanning. In the present embodiment, when one type of ink is ejected to one work W, the amount of ink ejected from the four droplet ejection heads 50 is the first liquid level LL1 and the second level of the first sub tank 85. The difference ΔLL with respect to the liquid level LL2 is set slightly above. Although it is possible to set the difference ΔLL so as to correspond to the amount of ink when one kind of ink is ejected to a plurality of workpieces W, if this is done, the difference in ink head pressure becomes large, as described above. In addition, the shape of the meniscus in the nozzle 58 may vary, and it may be difficult to achieve a stable discharge amount of the droplet D.

第1サブタンク85の容量は、上述したように50cm3となっており、主走査時に液滴吐出ヘッド50への供給が必要なインク量と、水頭圧の管理水準とを考慮して設定されており、インク1が貯留されるインクタンク81の容量よりも相当に小さい。本実施形態におけるインクタンク81の容量はおよそ700cm3、第2サブタンク84の容量はおよそ1000cm3であり、フィルター82の容量はおよそ100cm3である。 The capacity of the first sub tank 85 is 50 cm 3 as described above, and is set in consideration of the amount of ink that needs to be supplied to the droplet discharge head 50 during main scanning and the management level of the water head pressure. Therefore, it is considerably smaller than the capacity of the ink tank 81 in which the ink 1 is stored. In this embodiment, the ink tank 81 has a capacity of about 700 cm 3 , the second sub tank 84 has a capacity of about 1000 cm 3 , and the filter 82 has a capacity of about 100 cm 3 .

可撓性のインク供給経路88cに繋がれた第4の開閉バルブ99は、鉛直方向において、第1サブタンク85のインク流入口85aとインク排出口85bとの間の高さで、第2の液位LL2よりも低い場所に位置するように、第1サブタンク85に対して配置される。これにより、第4の開閉バルブ99をインク排出口85bよりも下方に配置する場合に比べて、インク1中に気泡が含まれていたとしても、気泡が第4の開閉バルブ99を通過して液滴吐出ヘッド50に送られ難くなる。   The fourth open / close valve 99 connected to the flexible ink supply path 88c has a height between the ink inlet 85a and the ink outlet 85b of the first sub tank 85 in the vertical direction. It arrange | positions with respect to the 1st sub tank 85 so that it may be located in a place lower than the rank LL2. As a result, even if bubbles are included in the ink 1 as compared with the case where the fourth opening / closing valve 99 is disposed below the ink discharge port 85b, the bubbles pass through the fourth opening / closing valve 99. It becomes difficult to be sent to the droplet discharge head 50.

第1サブタンク85に注入されたインク1の液位を正確に圧力センサー86によって検出するには、インク供給機構80を有する液滴吐出装置10が設置された地球上の場所に応じて、圧力センサー86のキャリブレーションが必要となる。液滴吐出装置10の設置場所を移動させた場合には、その都度キャリブレーションが必要と考えられる。また、第1サブタンク85に注入されるインク1の種類によってもキャリブレーションが必要と考えられる。   In order to accurately detect the liquid level of the ink 1 injected into the first sub tank 85 by the pressure sensor 86, the pressure sensor is selected according to the location on the earth where the droplet discharge device 10 having the ink supply mechanism 80 is installed. 86 calibrations are required. It is considered that calibration is necessary each time the installation location of the droplet discharge device 10 is moved. Further, it is considered that calibration is necessary depending on the type of ink 1 injected into the first sub tank 85.

圧力センサー86のキャリブレーションの方法としては、例えば、第4の開閉バルブ99を閉じ、インク流入口85aから第1サブタンク85にインク1を注入して、インク1が気体流入口85dから溢れるまで満杯とする。このときの圧力センサー86の受圧面の中心から気体流入口85dまでの距離を実測し、そのときに圧力センサー86が感知した液圧に相当する電気信号をキャリブレーション用の信号とする。このキャリブレーション用の信号レベルに基づいて、前述した第1の液位LL1に相当する第1の信号と第2の液位LL2に相当する第2の信号のそれぞれのレベルを設定する方法が挙げられる。   As a method for calibrating the pressure sensor 86, for example, the fourth on-off valve 99 is closed, the ink 1 is injected into the first sub tank 85 from the ink inlet 85a, and the ink 1 is full until it overflows from the gas inlet 85d. And At this time, the distance from the center of the pressure receiving surface of the pressure sensor 86 to the gas inlet 85d is measured, and an electric signal corresponding to the hydraulic pressure sensed by the pressure sensor 86 at that time is used as a calibration signal. Based on the signal level for calibration, there is a method of setting the levels of the first signal corresponding to the first liquid level LL1 and the second signal corresponding to the second liquid level LL2. It is done.

このようなインク供給機構80は、前述したように、制御部40とインク供給用ドライバー73とにより電気的に制御されている。具体的には、インク供給機構80の圧力センサー86、第1圧力調整機構91、第2圧力調整機構92、各開閉バルブ95,97,98,99は電気的に制御部40に接続されている。これにより、制御部40は、インクタンク81に貯留されたインク1を安定的に液滴吐出ヘッド50に供給させると共に、インクタンク81の交換時やフィルター82の交換時に液滴吐出ヘッド50へのインク1の供給を停止させることがないように制御できる。また、これらの交換時を含むメンテナンス時にインク1が無駄に消費されないように制御することができる。以降、詳しいインク供給方法について説明する。   Such an ink supply mechanism 80 is electrically controlled by the control unit 40 and the ink supply driver 73 as described above. Specifically, the pressure sensor 86, the first pressure adjustment mechanism 91, the second pressure adjustment mechanism 92, and the open / close valves 95, 97, 98, and 99 of the ink supply mechanism 80 are electrically connected to the control unit 40. . As a result, the control unit 40 causes the ink 1 stored in the ink tank 81 to be stably supplied to the droplet discharge head 50, and is supplied to the droplet discharge head 50 when the ink tank 81 is replaced or when the filter 82 is replaced. Control can be performed so that the supply of ink 1 is not stopped. Further, it is possible to control so that the ink 1 is not wasted at the time of maintenance including the replacement. Hereinafter, a detailed ink supply method will be described.

<インク供給方法>
本実施形態のインク供給機構80を用いたインク供給方法について、図8〜図11を参照して説明する。図8は通常時における液滴吐出ヘッドへのインク供給方法を説明する図、図9は第2サブタンクにインクを充填するステップを説明する図、図10はインクタンクの交換時における液滴吐出ヘッドへのインク供給方法を説明する図、図11はフィルター交換時における液滴吐出ヘッドへのインク供給方法を説明する図である。
<Ink supply method>
An ink supply method using the ink supply mechanism 80 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram for explaining an ink supply method to the droplet ejection head in a normal state, FIG. 9 is a diagram for explaining steps for filling the second sub tank with ink, and FIG. 10 is a droplet ejection head at the time of replacing the ink tank. FIG. 11 is a diagram for explaining the ink supply method to the droplet discharge head when the filter is replaced.

通常時(液滴吐出装置10によりワークWに対して液滴吐出ヘッド50からインク1を吐出する主走査を行うとき)に制御部40は、第2の開閉バルブ97を閉じ、第1の開閉バルブ95、第3の開閉バルブ98、第4の開閉バルブ99を開ける。そして、第1圧力調整機構91によりインクタンク81を加圧して、図8に示すように、インクタンク81のインク1がフィルター82で濾過され、インク供給経路88a,88bを経由して第1サブタンク85に注入される。前述したように、第1サブタンク85におけるインク1の液位は圧力センサー86によって検出され、制御部40が第1の液位LL1に相当する第1の信号を検知すると、第1サブタンク85へのインク1の注入が停止される。また、制御部40が第2の液位LL2に相当する第2の信号を検知すると、第1サブタンク85へのインク1の注入が行われる。液滴吐出ヘッド50には、第1サブタンク85におけるインク1の液位(水頭圧)と、液滴吐出ヘッド50のキャビティ65の負圧状態とに応じて、圧力調整弁87を介してインク1が供給される。   The control unit 40 closes the second opening / closing valve 97 and performs the first opening / closing operation at the normal time (when the main scanning for discharging the ink 1 from the droplet discharge head 50 to the workpiece W is performed by the droplet discharge device 10). The valve 95, the third on-off valve 98, and the fourth on-off valve 99 are opened. Then, the ink tank 81 is pressurized by the first pressure adjusting mechanism 91, and as shown in FIG. 8, the ink 1 in the ink tank 81 is filtered by the filter 82, and passes through the ink supply paths 88a and 88b to form the first sub tank. 85 is injected. As described above, the liquid level of the ink 1 in the first sub tank 85 is detected by the pressure sensor 86, and when the control unit 40 detects the first signal corresponding to the first liquid level LL1, the liquid level to the first sub tank 85 is supplied to the first sub tank 85. Ink 1 injection is stopped. Further, when the control unit 40 detects the second signal corresponding to the second liquid level LL2, the ink 1 is injected into the first sub tank 85. In the droplet discharge head 50, the ink 1 passes through the pressure adjustment valve 87 according to the liquid level (water head pressure) of the ink 1 in the first sub tank 85 and the negative pressure state of the cavity 65 of the droplet discharge head 50. Is supplied.

また、ワークWに対してインク1を吐出する主走査が終了すると、制御部40は第4の開閉バルブ99を閉じ、圧力センサー86からの出力に応じて、第1サブタンク85における液位が第1の液位LL1となるようにインク1を補充する。   When the main scanning for discharging the ink 1 to the workpiece W is completed, the control unit 40 closes the fourth open / close valve 99 and the liquid level in the first sub tank 85 is changed to the first level according to the output from the pressure sensor 86. Ink 1 is replenished so that the liquid level LL1 is 1.

また、主走査が行われていないときに、制御部40は、第3の開閉バルブ98と第4の開閉バルブ99とを閉じ、第1圧力調整機構91によりインクタンク81を加圧して、図9に示すように、フィルター82で濾過したインク1を、インク供給経路88a,88bを経由して第2サブタンク84に充填する。第2サブタンク84へのインク1の充填量は、インクタンク81に所定の圧力を与えてインク1をフィルター82で濾過したときに、単位時間あたりに濾過されるインク1の量から、インクタンク81の加圧時間を管理すれば求められる。   When the main scanning is not performed, the control unit 40 closes the third opening / closing valve 98 and the fourth opening / closing valve 99 and pressurizes the ink tank 81 by the first pressure adjusting mechanism 91, As shown in FIG. 9, the ink 1 filtered by the filter 82 is filled into the second sub tank 84 via the ink supply paths 88a and 88b. The filling amount of the ink 1 into the second sub tank 84 is determined based on the amount of the ink 1 filtered per unit time when the ink 1 is filtered by the filter 82 with a predetermined pressure applied to the ink tank 81. It can be obtained by controlling the pressurization time of

制御部40は、圧力センサー86の出力を検知することにより、第1サブタンク85へのインク1の注入中に所定の時間が経過しても液位の変動が認められないと判定したときに、インクタンク81がほぼ空であると判定する。
制御部40は、インクタンク81がほぼ空であると判定すると、第1の開閉バルブ95を閉じ、第2の開閉バルブ97及び第3の開閉バルブ98を開ける。そして、図10に示すように、第2圧力調整機構92により第2サブタンク84を加圧して、第2サブタンク84に充填されたインク1をインク供給経路88bを経由して第1サブタンク85へ注入する。第1サブタンク85の液位は圧力センサー86で検出されているので、第2サブタンク84から第1サブタンク85へのインク1の注入・停止を制御部40が制御できる。
When the controller 40 detects the output of the pressure sensor 86 and determines that no change in the liquid level is recognized even after a predetermined time has elapsed during the injection of the ink 1 into the first sub tank 85, It is determined that the ink tank 81 is almost empty.
When determining that the ink tank 81 is almost empty, the control unit 40 closes the first opening / closing valve 95 and opens the second opening / closing valve 97 and the third opening / closing valve 98. Then, as shown in FIG. 10, the second sub tank 84 is pressurized by the second pressure adjusting mechanism 92, and the ink 1 filled in the second sub tank 84 is injected into the first sub tank 85 via the ink supply path 88b. To do. Since the liquid level in the first sub tank 85 is detected by the pressure sensor 86, the controller 40 can control the injection / stop of the ink 1 from the second sub tank 84 to the first sub tank 85.

第2サブタンク84から第1サブタンク85へインク1を供給可能な期間に、接続部93を外せば、液滴吐出ヘッド50へのインク1の供給を止めることなく、インクタンク81を交換することができる。また、接続部96を外せば、フィルター82、気泡検出装置83を含むインク供給経路88aのメンテナンスをインク1の供給を止めることなく行える。   If the connection portion 93 is removed during a period in which the ink 1 can be supplied from the second sub tank 84 to the first sub tank 85, the ink tank 81 can be replaced without stopping the supply of the ink 1 to the droplet discharge head 50. it can. Further, if the connecting portion 96 is removed, the maintenance of the ink supply path 88a including the filter 82 and the bubble detection device 83 can be performed without stopping the supply of the ink 1.

加えて、インクタンク81の交換後、インク供給経路88aを再びインク供給経路88bに接続してインクタンク81からインク1を供給したときに、もしもインク1中に気泡が含まれていると気泡検出装置83が検出した場合には、制御部40は、第3の開閉バルブ98を閉じて第2の開閉バルブ97を開け、気泡が含まれるインク1を第2サブタンク84へ充填することができる。第2サブタンク84には、前述したように第2圧力調整機構92が設けられているので、第2の開閉バルブ97を閉じて第2サブタンク84を減圧すれば、第2サブタンク84の中のインク1を脱気することも可能である。つまり、第2サブタンク84と第2圧力調整機構92とを含む構成が、インク1の脱気装置としても機能する。   In addition, after the ink tank 81 is replaced, when the ink supply path 88a is again connected to the ink supply path 88b and the ink 1 is supplied from the ink tank 81, if the ink 1 contains bubbles, the bubble is detected. When the apparatus 83 detects, the control unit 40 can close the third opening / closing valve 98 and open the second opening / closing valve 97 to fill the second sub tank 84 with the ink 1 containing bubbles. Since the second sub tank 84 is provided with the second pressure adjusting mechanism 92 as described above, the ink in the second sub tank 84 can be obtained by closing the second on-off valve 97 and depressurizing the second sub tank 84. It is also possible to degas 1. That is, the configuration including the second sub tank 84 and the second pressure adjusting mechanism 92 also functions as a degassing device for the ink 1.

また、制御部40は、圧力センサー86の出力を検知することにより、第1サブタンク85へのインク1の注入中に所定の時間が経過しても液位の変動がわずかであるとき、つまりインク1の注入速度が所定の値に達しないときに、フィルター82が目詰まりしてインク1の供給における圧損が増大したと判定する。そして、フィルター82の交換が必要であることを知らせる。
制御部40は、フィルター82の交換が必要であると判定すると、第3の開閉バルブ98を閉じ、第1の開閉バルブ95を開ける。フィルター82の上流側の接続部93は外され、外気を導入可能な状態とする。そして、図11に示すように、第2圧力調整機構92により第2サブタンク84を減圧し、フィルター82内のインク1を吸引して第2サブタンク84へ回収する。所定の時間の吸引を行ってフィルター82内のインク1の回収が終了したら、制御部40は、第1の開閉バルブ95を閉じて、第2圧力調整機構92により第2サブタンク84を加圧して、第2サブタンク84に回収されたインク1をインク供給経路88bを経由して第1サブタンク85へ注入する。第2サブタンク84から第1サブタンク85へインク1を供給可能な期間に、接続部93,94を外せば、液滴吐出ヘッド50へのインク供給を止めずに、フィルター82を交換することができる。
Further, the control unit 40 detects the output of the pressure sensor 86, so that when the liquid level is small even after a predetermined time has elapsed during the injection of the ink 1 into the first sub tank 85, that is, the ink. When the injection speed of 1 does not reach the predetermined value, it is determined that the filter 82 is clogged and the pressure loss in the supply of the ink 1 has increased. Then, it is notified that the filter 82 needs to be replaced.
When determining that the filter 82 needs to be replaced, the control unit 40 closes the third opening / closing valve 98 and opens the first opening / closing valve 95. The connection portion 93 on the upstream side of the filter 82 is removed, so that outside air can be introduced. Then, as shown in FIG. 11, the second sub tank 84 is depressurized by the second pressure adjusting mechanism 92, and the ink 1 in the filter 82 is sucked and collected in the second sub tank 84. When the suction of the predetermined time is performed and the collection of the ink 1 in the filter 82 is completed, the control unit 40 closes the first opening / closing valve 95 and pressurizes the second sub tank 84 by the second pressure adjusting mechanism 92. Then, the ink 1 collected in the second sub tank 84 is injected into the first sub tank 85 through the ink supply path 88b. If the connection portions 93 and 94 are removed during a period in which the ink 1 can be supplied from the second sub tank 84 to the first sub tank 85, the filter 82 can be replaced without stopping the ink supply to the droplet discharge head 50. .

インク供給機構80においてどのようなインク1を使用するかは設計事項ではあるが、例えば、有機エレクトロルミネッセンス材料を含むインク1は、高価であると共に紫外線などの光によって変質や劣化が起こり易い。また、このようなインク1を用いて液滴吐出法により発光層などを形成する場合、発光層に例えばサブミクロンの微小異物が存在してもその部分から発光が得られないダークスポットが発生するおそれがある。それゆえに、サブミクロンの孔径を有するフィルター82が選定されるが、孔径が小さくなるほど、インク1の濾過時における圧損が大きくなる。濾過時の圧損を低減する方法としてフィルター82の濾過面積つまり容量を大きくすることが考えられるが、フィルター82の交換時に無駄にインク1を消費してしまう。また、孔径が小さいほどフィルター82の濾過寿命が短くなるので、フィルター82の交換頻度が上昇する。
本実施形態のインク供給機構80を用いたインク供給方法によれば、フィルター82の孔径をサブミクロンとしても、フィルター82の交換におけるインク1の無駄な消費を低減可能である。
Although what kind of ink 1 is used in the ink supply mechanism 80 is a matter of design, for example, the ink 1 containing an organic electroluminescent material is expensive and easily deteriorated or deteriorated by light such as ultraviolet rays. In addition, when a light emitting layer or the like is formed using such an ink 1 by a droplet discharge method, a dark spot is generated in which light emission cannot be obtained from that portion even if a minute foreign substance of, for example, submicron exists in the light emitting layer. There is a fear. Therefore, a filter 82 having a submicron pore diameter is selected. However, as the pore diameter decreases, the pressure loss during the filtration of the ink 1 increases. As a method for reducing the pressure loss during filtration, it is conceivable to increase the filtration area, that is, the capacity of the filter 82, but the ink 1 is wasted when the filter 82 is replaced. Moreover, since the filtration life of the filter 82 becomes shorter as the hole diameter is smaller, the replacement frequency of the filter 82 increases.
According to the ink supply method using the ink supply mechanism 80 of the present embodiment, wasteful consumption of the ink 1 in replacement of the filter 82 can be reduced even if the hole diameter of the filter 82 is set to submicron.

上記実施形態の効果は、以下の通りである。
(1)インク供給機構80及びこれを用いたインク供給方法によれば、水頭圧を制御可能な第1サブタンク85と圧力調整弁87とを介して液滴吐出ヘッド50にインク1が供給されるので、液滴吐出ヘッド50に過不足なくインク1を安定的に供給することができる。
(2)インクタンク81の交換時、あるいはフィルター82の交換時には、第2サブタンク84に濾過して充填されたインク1を第1サブタンク85に供給することができるので、液滴吐出ヘッド50へのインク供給を止めることなく、インクタンク81及び/またはフィルター82を交換することができる。
(3)フィルター82内のインク1を第2サブタンク84に回収することができるので、フィルター82の交換に伴って廃棄されるインク1を削減することができる。
(4)インク供給機構80を備えた液滴吐出装置10は、インクタンク81の交換やフィルター82の交換に伴って、装置の稼動を止める時間を短くできるので、高い生産性でワークWにインク1を吐出することができる。
(5)インク供給機構80のうち第1サブタンク85、圧力調整弁87、第4の開閉バルブ99はキャリッジ8に取り付けられているので、液滴吐出ヘッド50の交換と同時に、第1サブタンク85、圧力調整弁87、第4の開閉バルブ99のメンテナンスあるいは交換を行うことができる。
The effect of the said embodiment is as follows.
(1) According to the ink supply mechanism 80 and the ink supply method using the ink supply mechanism 80, the ink 1 is supplied to the droplet discharge head 50 through the first sub tank 85 and the pressure adjustment valve 87 that can control the water head pressure. Therefore, the ink 1 can be stably supplied to the droplet discharge head 50 without excess or deficiency.
(2) When the ink tank 81 is replaced or when the filter 82 is replaced, the ink 1 filtered and filled in the second sub tank 84 can be supplied to the first sub tank 85. The ink tank 81 and / or the filter 82 can be replaced without stopping the ink supply.
(3) Since the ink 1 in the filter 82 can be collected in the second sub tank 84, it is possible to reduce the ink 1 that is discarded when the filter 82 is replaced.
(4) The droplet discharge device 10 provided with the ink supply mechanism 80 can shorten the time during which the operation of the device is stopped as the ink tank 81 is replaced or the filter 82 is replaced. 1 can be discharged.
(5) Since the first sub tank 85, the pressure adjustment valve 87, and the fourth open / close valve 99 of the ink supply mechanism 80 are attached to the carriage 8, the first sub tank 85, Maintenance or replacement of the pressure regulating valve 87 and the fourth on-off valve 99 can be performed.

本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うインク供給機構及びインク供給方法ならびに該インク供給機構を適用する液滴吐出装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. An ink supply method and a droplet discharge device to which the ink supply mechanism is applied are also included in the technical scope of the present invention. Various modifications other than the above embodiment are conceivable. Hereinafter, a modification will be described.

(変形例1)上記液滴吐出装置10の構成は、これに限定されない。例えば、キャリッジ8は1つではなく、ワークWの大きさに応じて複数備えていてもよい。また、キャリッジ8に搭載される液滴吐出ヘッド50の数や配置についてもこれに限定されない。   (Modification 1) The configuration of the droplet discharge device 10 is not limited to this. For example, a plurality of carriages 8 may be provided according to the size of the workpiece W instead of one. Further, the number and arrangement of the droplet discharge heads 50 mounted on the carriage 8 are not limited to this.

(変形例2)上記インク供給機構80の構成は、これに限定されない。例えば、インク供給経路88aに接続されるインクタンク81は1つに限らず、複数配置されていてもよい。また、インク供給経路88aに接続されるフィルター82も1つに限らず、例えば孔径が異なるフィルターが複数直列に配置されていてもよい。   (Modification 2) The configuration of the ink supply mechanism 80 is not limited to this. For example, the number of ink tanks 81 connected to the ink supply path 88a is not limited to one, and a plurality of ink tanks 81 may be arranged. Further, the number of filters 82 connected to the ink supply path 88a is not limited to one. For example, a plurality of filters having different hole diameters may be arranged in series.

8…キャリッジ、10…液滴吐出装置、40…制御部、50…液滴吐出ヘッド、80…インク供給機構、81…インクタンク、84…第2サブタンク、85…第1サブタンク、85a…インク流入口、85b…インク排出口、86…圧力センサー、87…圧力調整弁、88,88a,88b,88c,88d…インク供給経路、91…第1圧力調整機構、92…第2圧力調整機構、95…第1の開閉バルブ、97…第2の開閉バルブ、98…第3の開閉バルブ、99…第4の開閉バルブ、110…吸引装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Carriage, 10 ... Droplet discharge apparatus, 40 ... Control part, 50 ... Droplet discharge head, 80 ... Ink supply mechanism, 81 ... Ink tank, 84 ... Second sub tank, 85 ... First sub tank, 85a ... Ink flow Inlet, 85b ... Ink discharge port, 86 ... Pressure sensor, 87 ... Pressure adjustment valve, 88, 88a, 88b, 88c, 88d ... Ink supply path, 91 ... First pressure adjustment mechanism, 92 ... Second pressure adjustment mechanism, 95 ... 1st on-off valve, 97 ... 2nd on-off valve, 98 ... 3rd on-off valve, 99 ... 4th on-off valve, 110 ... Suction device.

Claims (12)

液滴吐出ヘッドにインクを供給するためのインク供給機構であって、
インクが貯留されるインクタンクと、
前記インクタンクと前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられたフィルターと、
前記フィルターと前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられ、前記液滴吐出ヘッドに対するインクの水頭圧を制御可能な開放型の第1サブタンクと、
前記フィルターと前記第1サブタンクとの間に設けられた第2サブタンクと、
前記フィルターと前記第1サブタンクとの間において前記フィルター側に設けられた第1の開閉バルブと、
前記フィルターと前記第1サブタンクとの間において前記第2サブタンク側に設けられた第2の開閉バルブと、
前記フィルターと前記第1サブタンクとの間において前記第1サブタンク側に設けられた第3の開閉バルブと、
前記インクタンクに接続され、前記インクタンク内の圧力を制御可能な第1圧力調整機構と、
前記第2サブタンクに接続され、前記第2サブタンク内の圧力を制御可能な第2圧力調整機構と、を備え、
前記第2サブタンクの容量は、前記フィルターの容量よりも大きいことを特徴とするインク供給機構。
An ink supply mechanism for supplying ink to a droplet discharge head,
An ink tank for storing ink;
A filter provided between the ink tank and the droplet discharge head;
An open first sub-tank provided between the filter and the droplet discharge head and capable of controlling a water head pressure of the ink with respect to the droplet discharge head;
A second sub tank provided between the filter and the first sub tank;
A first on-off valve provided on the filter side between the filter and the first sub tank;
A second on-off valve provided on the second sub-tank side between the filter and the first sub-tank;
A third on-off valve provided on the first sub tank side between the filter and the first sub tank;
A first pressure adjusting mechanism connected to the ink tank and capable of controlling the pressure in the ink tank;
A second pressure adjusting mechanism connected to the second sub tank and capable of controlling the pressure in the second sub tank;
The ink supply mechanism according to claim 1, wherein a capacity of the second sub tank is larger than a capacity of the filter.
前記第1サブタンクの容量は、前記インクタンクの容量よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のインク供給機構。   The ink supply mechanism according to claim 1, wherein the capacity of the first sub tank is smaller than the capacity of the ink tank. 前記第1サブタンクの容量は、前記インクタンクの容量よりも小さく、
前記第2サブタンクの容量は、前記フィルターの容量に前記第1サブタンクの容量を加えた値よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のインク供給機構。
The capacity of the first sub tank is smaller than the capacity of the ink tank,
2. The ink supply mechanism according to claim 1, wherein a capacity of the second sub tank is larger than a value obtained by adding a capacity of the first sub tank to a capacity of the filter.
前記第2サブタンクの底面積は、前記第1サブタンクの底面積よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインク供給機構。   4. The ink supply mechanism according to claim 1, wherein a bottom area of the second sub tank is larger than a bottom area of the first sub tank. 5. 前記第1サブタンクには、前記第1サブタンク内のインクの液位を検出する圧力センサーが取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインク供給機構。   5. The ink supply mechanism according to claim 1, wherein a pressure sensor that detects a liquid level of the ink in the first sub tank is attached to the first sub tank. 6. 前記第1サブタンクと前記液滴吐出ヘッドとの間に圧力調整弁を備えたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のインク供給機構。   The ink supply mechanism according to any one of claims 1 to 5, further comprising a pressure adjustment valve between the first sub tank and the droplet discharge head. 前記フィルターと前記第1サブタンクとを繋ぐ第1のインク供給経路は、前記第1サブタンクと前記第2サブタンクとを繋ぐ第2のインク供給経路の途中に着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のインク供給機構。   The first ink supply path that connects the filter and the first sub tank is detachably connected in the middle of the second ink supply path that connects the first sub tank and the second sub tank. The ink supply mechanism according to any one of claims 1 to 6. 前記第1のインク供給経路の途中に気泡検出装置が設けられていることを特徴とする請求項7に記載のインク供給機構。   The ink supply mechanism according to claim 7, wherein a bubble detecting device is provided in the middle of the first ink supply path. 液滴吐出ヘッドにインクを供給するためのインク供給方法であって、
インクが貯留されるインクタンクと、
前記インクタンクと前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられたフィルターと、
前記フィルターと前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられ、前記液滴吐出ヘッドに対するインクの水頭圧を制御可能な開放型の第1サブタンクと、
前記第1サブタンクと前記フィルターとの間に設けられた第2サブタンクと、を備え、前記第2サブタンクの容量が前記フィルターの容量よりも大きいインク供給機構を用い、
前記インクタンクから前記第1サブタンクを経由して前記液滴吐出ヘッドにインクを供給し、
前記フィルターを交換するときは、前記フィルター内のインクを前記第2サブタンクに回収し、前記フィルターを交換している期間は、前記第2サブタンクに回収されたインクを前記第1サブタンクを経由して前記液滴吐出ヘッドに供給することを特徴とするインク供給方法。
An ink supply method for supplying ink to a droplet discharge head,
An ink tank for storing ink;
A filter provided between the ink tank and the droplet discharge head;
An open first sub-tank provided between the filter and the droplet discharge head and capable of controlling a water head pressure of the ink with respect to the droplet discharge head;
A second sub tank provided between the first sub tank and the filter, and using an ink supply mechanism in which the capacity of the second sub tank is larger than the capacity of the filter,
Supplying ink from the ink tank to the droplet discharge head via the first sub tank;
When replacing the filter, the ink in the filter is collected in the second sub tank, and during the period when the filter is replaced, the ink collected in the second sub tank passes through the first sub tank. An ink supply method comprising supplying to the droplet discharge head.
前記インクタンクのインクを前記フィルターで濾過して前記第2サブタンクへ充填するステップを有し、
前記インクタンクを交換するときは、前記第2サブタンクへ充填されたインクを前記第1サブタンクを経由して前記液滴吐出ヘッドに供給することを特徴とする請求項9に記載のインク供給方法。
Filtering the ink in the ink tank with the filter and filling the second sub-tank;
10. The ink supply method according to claim 9, wherein when the ink tank is replaced, the ink filled in the second sub tank is supplied to the droplet discharge head via the first sub tank.
液滴吐出ヘッドと、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載のインク供給機構と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
A droplet discharge head;
A liquid droplet ejection apparatus comprising: the ink supply mechanism according to claim 1.
複数の前記液滴吐出ヘッドが搭載されたキャリッジを有し、
前記キャリッジには、前記インク供給機構のうち前記第1サブタンクが配置されていることを特徴とする請求項11に記載の液滴吐出装置。
A carriage having a plurality of droplet discharge heads mounted thereon;
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 11, wherein the first sub tank of the ink supply mechanism is disposed on the carriage.
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